雪球地球的研究证据

雪球地球的研究证据

美国哈佛大学地球学家弗朗西斯·麦克唐纳和同事对夹在冰川沉积物之间的加拿大火山岩进行了研究。科学家可以通过冰川融化留下的残骸以及因冰川活动而变形的沉淀物，确定这种冰川沉积物，褐红色的冰河时代沉积物证明这块加拿大火山岩曾在“雪球地球”时代被冰雪覆盖。
麦克唐纳的研究小组利用极为精确的铀-铅放射性年代测定法认定火山岩和冰川沉积物是在大约7.16亿年前沉淀的。接下来，研究人员将自己的发现与以前一系列研究结果进行了对比，那些研究发现火山岩是在加拿大处于赤道附近时形成的。随着时间的推移，地球构造板块的活动驱使火山岩向北移动，到了加拿大育空地区和西北地区。
通过对前寒武纪全球冰川沉积物的磁性矿物的测量，指出8-5.5亿年之间，有一次大规模的“雪球地球”事件，以及在’雪地球‘事件之间的暖期。在此之前的一次，发生在24.5-22.2亿年前。
之前科学家所认为的雪球地球时期是地球形成期中冷冻最长、最深的时期，其证据来源于海洋深层沉淀物。科学家曾对地质层进行了碳13（C13）同位素的测定，碳13同位素是植物通过光合作用的沉积物质，可有力地说明当时地球的气候状况。他们发现在成冰纪的上层和下层富含大量的碳13同位素，也就是说在成冰纪时期处于地球生物低潮期。联系其他强烈的冰冻作用，科学家认为成冰纪时期地球完全处于冰冻状态，厚厚冰层覆盖着海洋并蔓延至热带地区，甚至还到达了赤道。
这个学说的主要证据，是发现碳酸盐沉积物，这种典型的低纬度沉积物堆积在冰川沉积物之上；况且海洋中出现沉积铁矿层，表明缺氧的环境也与冰川事件相吻合。’雪地球‘事件的成因还很不清楚，但认为与当时大陆聚集在热带地区有关，因此增加地球反射的阳光，使全球变冷。
麦克唐纳称，围绕“雪球地球”还有许多谜团尚未解开，例如，仅凭借一个冰封的赤道，科学家无法确定当时地球上冰雪覆盖的程度。地球可能一直处于完全的“深度冰冻”状态，或者可能只是受制于不断活动的冰川和冰山，或是介于两者之间的冰体。
事实上，连“雪球地球”这一名称可能同样需要重新考虑。麦克唐纳说，地球可能不是“一个白球，而更有可能是一个泥球”。由于向外喷射灰烬的火山经常爆发，可能使得地球表面“布满灰尘”。