В прошлом наша планета была покрыта льдом на миллионы лет из-за глобального оледенения. Причины этого таинственного и опасного явления до сих пор изучаются, но новое исследование предлагает новый взгляд на их природу.
В 1960-х исследователи получили палеомагнитные сведения, которые показали, что архипелаг Шпицберген и остров Гренландия. неопротерозойскую эруПроцесс, зародившийся миллиард лет назад, достиг завершения спустя 540 миллионов лет. изначально находилисьВ тропиках. Исследователи обнаружили, что ледниковые отложения этих объектов… залегаютВ непосредственной близости от пород, образовавшихся при тёплом климате.
Примерно в то же время советский учёный Михаил Будыко создал климатическую модель энергетического баланса, которая объясняет увеличение ледникового покрова. Согласно модели, если ледяные щиты выходят за пределы полярных областей, возникает замкнутый цикл так называемой положительной обратной связиОтмеж льда и отражательной способности поверхности происходит взаимодействие. Лед снижает поглощение светом поверхностью, что усиливает охлаждение и расширяет площадь льда. Процесс продолжается до полного покрытия ледом всей поверхности.
Два открытия свидетельствуют о наступлении в неопротерозое стремительного и масштабного оледенения. Этот период замерзания начался 720 миллионов лет назад и продлился до 635 миллионов лет назад. «Земля-снежок».
Несмотря на множество предположений от геологов, климатологов и вулканологов, попытки определить процессы, вызванные глобальным оледенением, пока не дали убедительных результатов. По одной из теорий, причиной могло стать слияние двух факторов.
Начнём с того, что континенты находились в экваториальной зоне, где солнечная радиация максимальна: угол падения лучей наибольший на экваторе, отсюда и высокая температура.
Вследствие этого обратная связь от роста альбедо была наиболее выраженной. В ту эпоху существовал суперконтинент. РодинияРасполагавшийся вдоль экватора, он охватывал всю сушу.
Второй важный фактор запуска обратной связи — небольшое содержание углекислого газа (CO2) в атмосфере. В недавних научных работах, одной из которых Naked ScienceрассказывалАвторы предполагают, что 720–635 миллионов лет назад, несмотря на вулканическую активность, уровень углекислого газа в атмосфере Земли мог снизиться. Этому, вероятно, способствовало «силикатное выветривание», при котором CO2 переходит из атмосферы в океанические отложения.
Американские климатологи из Йельского и Чикагского университетов совместно с коллегами из Венского университета предположили новую причину глобального оледенения — удар крупного астероида. опубликована в журнале Science Advances.
Учёные использовали сложную климатическую модель, учитывающую циркуляцию атмосферы и океана, а также образование морского льда при разных климатических условиях (разной концентрации углекислого газа в атмосфере). Модель исследователи применили к последствиям гипотетического удара астероида размером с… Чиксулубский метеоритПредполагается, что гигантский метеорит диаметром 10 километров вызвал вымирание динозавров 66 миллионов лет назад. Образовавшийся при этом кратер имеет диаметр около 180 километров.
Исследователи выбрали параметры метеорита Чиксулубского потому, что последствия его падения на нашу планету изучены обстоятельно. известноЭто событие вызвало похолодание и увеличение площади льда на Земле.
Метеорологи изучили влияние на климат возможного падения астероидов, создав модели для четырех сценариев.
— Доиндустриального периода (150 лет назад);
В период последнего оледенения, который длился с 26,5 до 19 тысяч лет назад, температура воздуха составляла на 6,5 градуса по Цельсию меньше, чем сейчас.
Период мелового, длившийся с 145 до 66 миллионов лет назад, предшествовал падению метеорита Чиксулуб.
Эпоха с момента миллиарда лет до 542 миллионов лет назад, когда Земля была похожа на «снежок».
В двух сценариях (доиндустриальный период и меловый), когда климат был теплее, удар астероида не вызвал бы глобального оледенения. В более холодных сценариях (максимум последнего оледенения и неопротерозой) влияние на климатическую систему было бы сильнее.
Если в неопротерозое климат был прохладным, а уровень углекислого газа в атмосфере низким, падение объекта величиной с Чиксулуб могло вызвать эффект «Земли-снежка».
Падение подобного объекта 26 тысяч лет назад привело бы к эффекту «Земли-снежка», который был бы стремительным и неотвратимым. Модель. показалаЧерез десять лет после удара поверхность Земли почти целиком была бы покрыта льдом толщиной в десять метров, сделав её непригодной для жизни.
Результаты исследования климатологов указывают на возможность того, что в неопротерозое крупный астероид мог вызвать эффект «Земли-снежка». Однако выводы ученых сложно подтвердить. Геологических доказательств падения объекта подобного Чиксулубу в ту эпоху нет. За сотни миллионов лет большинство кратеров исчезают из-за тектонических и эрозионных процессов.
Авторы работы успокаивают нас относительно вероятности повторения «Земли-снежка 2.0» в современную эпоху. По их словам, такое глобальное оледенение маловероятно даже после падения крупного астероида — благодаря потеплению, вызванному деятельностью человека, которое нагревает планету.