Чому Земля не перетворилася у ледяну кулю

0
234
Вечная зима на Земле

Уявіть світ без рідкої води — один лише лід навколо. Безумовно, це не те місце, де більшість відомих нам форм життя хотіли б жити. І все ж наша планета пройшла через кілька таких періодів, коли вся поверхня Землі покривалася льодом. Останній раз це трапилося близько 635 мільйонів років тому, коли складне життя тільки починало розвиватися. До цих пір неясно, чи покрив тоді лід всю планету, або якийсь механізм зміг зупинити заледеніння на півдорозі.

«Вивчення Землі в період глобальних охолоджень допоможе нам дізнатися, як далеко все повинно зайти, щоб відоме нам життя не змогло вижити», — сказала Лінда Сіль, геолог з Колумбійського університету.

Сіль і її колеги беруть глобальні кліматичні моделі — ті, які використовуються для передбачення майбутніх змін клімату — і модифікують їх для вивчення минулого нашої планети.

Здійснивши симуляцію кріогенного періоду (850-635 мільйонів років тому) група дослідників визначила, що середня температура планети в той час впала до мінус 12 градусів Цельсія, і, незважаючи на це, Земля не замерзла повністю. Моделі передбачають, що навіть при такій низькій температурі льодом покрилася максимум половина світового океану. Таким чином, Земля змогла пережити це похолодання і не перетворитися в «крижану кульку» в цей важливий для розвитку життя період.

1333Вчені визначили, що під час кріогенного періоду відбулося як мінімум два сильних заледеніння — 640 і 710 мільйонів років тому. На екваторі були виявлені сліди древніх льодовиків, що означає, що майже вся планета була покрита льодом під час цих зледенінь, кожне з яких тривало 10 мільйонів років. Лід відображає від 55 до 80 відсотків сонячного світла, що охолоджує планету ще сильніше (для прикладу: океани відображають 12%, а земля 10% світла, що надходить). Додаткову роль в охолодженні нашої планети зіграло те, що Сонце в ті часи світило на 6% слабкіше.

Ранні моделі показували, що як тільки лід досягне тропічних широт, його високе альбедо призведе до ще більшого падіння температур, в результаті чого всі океани виявляться покриті кілометровим шаром льоду. Це призвело б до вічної зими на Землі.

Однак, як ми знаємо, Земля змогла якимось чином впоратися з похолоданням, і вчені довго не могли знайти цьому пояснення. Одне з пояснень засноване на тому, що вулканічна активність викликала парниковий ефект, який розігрів нашу планету. Проте немає геологічних підтверджень наявності великої кількості СО2 в атмосфері у кріогенний період.

Інша проблема теорії замерзлої Землі полягає у відсутності масового вимирання у кріогенному періоді. Якби океани дійсно вкрилися льодом кілометрової товщини, їх екосистема зазнала б сильному удару. Однак нічого такого виявлено не було.

«Припущення, що колись Земля була цілком покрита льодами, залишається суперечливим», — сказав Річард Пельтьє, фізик з університету Торонто.

В даний час розробляється альтернативна теорія, названа «сльотава Земля». Відповідно до неї, Земля була покрита льодами, але в районі екватора залишалися відкриті води. Вчені більше схиляються до цієї нової теорії, оскільки вона відповідає їх спостереженнями.

Комп’ютерне моделювання також показало, що істотну роль в регуляції клімату на Землі грали океанські течії — вони не дали Землі повністю замерзнути. Сіль і її колеги тепер вивчають інші аспекти, які регулювали клімат нашої планети в минулому. Наприклад, під час кріогенного періоду день тривав всього 21,9 години, що впливало на атмосферну динаміку.

Результати даного дослідження можуть викликати перегляд кордонів зони населеності навколо інших зірок. Планети з океаном на поверхні, такі як Земля, можуть володіти природним механізмом захисту від глобального замерзання, а це означає, що рідка вода у Всесвіті зустрічається набагато частіше, ніж ми думали раніше.