为什么会出现两次“雪球地球”事件？

“雪球地球”，听上去很深奥的一个专业名词，其实，不过就是“全球冰冻现象”的代名词而已。

1992年，为了解释地球上低纬度、低海拔地区不断发现冰川遗迹这种奇特现象，美国加州理工学院的约瑟夫·科什文克教授率先提出了“雪球地球假说”，在他的假说当中认为，地球曾经不止一次出现过全球冰冻的情况。

根据“雪球地球”假说观点，地球上出现得比较明显的全球冰冻事件，一次是在距今大约8亿至5.5亿年之间，而另一次则是发生在人类刚刚开始进化的100万年前的更新世。

对于发生在8亿年前的“雪球地球”事件，科学家们认为，此时地球上的大陆板块还是连在一起的，它们以一个整体大陆的形式存在于赤道附近。而受到岩石圈拉张作用从而逐渐产生分裂，在分裂成几块小陆地的过程中，陆地的海岸线得以加长，这给当时的地球环境带来两个方面的影响：一个是岸边生物增多，它们活动的加强导致大量的二氧化碳被吸收使用；另一个影响则是硅酸岩风化加剧，同样导致二氧化碳被大量吸收。

在二氧化碳急剧减少的情况下，地球“温室效应”减弱而“冰室效应”持续加强，最终使得冰雪覆盖地球表面，再加上太阳反照率加强，地球表面上真正的变成了一个“雪球”，地表的冰盖厚度能达到1000米以上。直到大陆分裂过程中的火山活动进一步增强，重新释放出大量的二氧化碳，“温室效应”重新起作用后，地球上的冰雪才逐渐融化掉，不过，这个过程进行的相当漫长，科学家们推测它持续了亿年以上的时间。

对于发生在距今100万年前更新世的这次“雪球地球”事件，科学家们推测原因有可能是地球围绕太阳公转的轨道发生了某种变化，最终使得整个北大西洋沿岸的大陆边缘上都出现了厚厚的冰层。

对于“雪球地球”假说的成因，前面提到在此理论提出来时就已经附带上了板块运动、冰室效应、地球轨道变化等因素，不过，在关于“雪球地球”理论的讨论中，却不止这些原因，还有人假设出了一些其他因素。

冰室效应说：在这个说法当中，雪球地球发生在更早的时期，那个时候的地球上空被甲烷包裹，甲烷同样也是一种温室气体。然而，一种叫做蓝绿藻的细菌在进化中拥有了分解水并释放氧气的功能，大量的氧气产生使得甲烷变得极为不稳定，地球温室效应被打破，平均气温下降到 零下50℃左右，就连赤道处的海洋也产生了1000多米厚度的冰层。

阳光阻隔说：有科学家认为，在“雪球地球”现象发生前，地球上的火山喷发将大量的含硫颗粒释放到了空气中，它们遮天蔽日很长时间，从而导致阳光无法直接照射到地球上，地面因为接收不到太阳热度而导致气温持续下降。

阳光反射说：有人认为，在当时的中高纬度地区，阳光的反照率是非常高的，气温低下造就了大量冰川的形成，从而导致海平面下降，而海平面下降又使得陆地面积增加，这进一步增加了反照率，再加上硅酸岩风化，使得大气当中的二氧化碳被储藏起来，加强了“冰室效应”的作用。这两种因素相互作用，使得地球气温不断下降，最终成为一个“雪球”。

尽管人们对“雪球地球”这一说法多持肯定态度，但对其中的细节却有很多不同的声音，比方说，仅仅因为赤道岩石层中发现冰川痕迹就推断整个地球都被冰川覆盖，似乎有些过于夸张了。

2008年4月，加拿大的三位物理学家就曾指出，他们用计算机模型模拟的当时情景来看，随着气温降低，持续的严寒同样将大气中的氧气“逼迫”到海洋底部，在那里它们可以通过一定的光合作用以及一系列转换过程，促使二氧化碳生成并释放回空气中，以此缓解寒冷，也就是说，在“雪球地球”时期，既有冰川形成也有冰川消融，那时的地球上可能并不全是冰雪覆盖的样子，也有可能是土壤泥泞的场景，所以，他们也称那个时期为“泥泞地球”。

结束语：截至目前，关于“雪球地球”的讨论还在继续当中，人们对很多现象也还没有找到一个合理的解释，甚至，就连“雪球地球”是否真实存在过也没有人能给出一个肯定的答案，这些还需要科学进一步的去假设和探索验证。

为什么会出现两次“雪球地球”事件？

“雪球地球”指的是地球表面从赤道到两极都被冰层覆盖，变成一个大雪球。题主所说的两次“雪球地球”事件应该指的是至今8亿到5.5亿年前的新元古代的全球冰雪覆盖事件，这次是地质学家普遍代指的“雪球地球”事件。第二次应指更新世（260万—1万年前）出现的两次冰期。

“雪球地球”事件的发生与晚前寒武纪（新元古代末期）整个地球系统的重大变化有着十分密切的关系，它绝不是一个孤立的冰川事件。与整个显生宙的冰川作用不同，新元古代冰川推进到赤道及其附近的海面。尽管对这一罕见冰川现象有不同的假说与解释，但是越来越多研究者把它们与“雪球地球”联系起来，与Rodinia超大陆的裂解、超级地幔柱的活动及古地磁真极漂移一起来考虑。

同样，在新元古代“雪球地球”前后，大气圈氧含量也经历了一次明显的增加，原已持续了近10亿年的深部的硫化海洋转变为氧化海洋，海水的碳、硫和锶同位素记录都曾发生地质历史上最大幅度的变化。就在“雪球地球”之后不久，地球上出现了多细胞的后生动物，继而进入寒武纪的“生物大爆发”。这一系列重大地质事件表明它们是密切相关的。从这个角度来看，新元古代的“雪球地球”起因于那一时期地球系统的转变。

总共有两次冰期时间，第一次是至今100万年前的更新世，当时人类刚刚开始进化，因为地球围绕太阳的公转轨道出现变化，整个北大西洋沿岸的大陆边缘都铺上了厚厚的冰层。

第二次则是大约在21000年前，北美和欧洲的大部分地区被厚达2公里的冰层覆盖，并且导致海平面下降了120米之多，这次冰期至少影响了地球表面30%的地区，导致了一些生物灭绝。

为什么会出现两次“雪球地球”事件？

在回答这个问题之前，首先解释一下什么是“雪球地球”吧：

雪球地球是地质史上的一个名词。指的是地球表面从两极到赤道全部被结成冰，地球被冰雪覆盖，变成一个大雪球。

第一次在距今24亿至21亿年前，时间上长达3亿年，被称为休伦冰河时期。第一次雪球地球的成因是当时细菌（蓝藻）开始进行光合作用吸收大气中的二氧化碳，导致温室气体减少，而当时太阳照射地球的热量只有今天的85%，因此地球气温下降到零下50摄氏度。从两极到赤道，陆地和海洋完全被冰封起来，成为雪球地球。

图注：地球变成雪球的过程，图片来自网络

图注：冰封的地球表面，图片来自网络

到二次是在距今7.5亿年前，当时的大陆变成小块并且聚集在赤道周围，这改变了洋流导致全球气温的缓慢下降。最终，地表的温度下降至零下50摄氏度，冰川从两极向赤道满眼，海面上冰层的厚度达到了1000米，整个地球几乎都被白色的冰雪覆盖了（除了赤道上少数地区）。从太空中看，地球是白色的，就像一个雪球一样，这次“雪球事件”持续了2000万年之久，事件从距今7.2亿至7亿年前。

图注：第二次雪球地球，图片来自网络

极度的严寒对生命造成了严重打击，它们不得不隐藏在海洋深处艰难度日。极寒之后，地球终于展开自救，火山喷发放出大量二氧化碳让温度回升。温暖给蓝藻提供了疯狂生长的机会，无数蓝藻释放出的氧气使大气中的含氧量飙升了近10个百分点，为生命的爆发提供了条件。之后地球生命即将迎来寒武纪的生命大爆发！

为什么会出现两次“雪球地球”事件？

“雪球地球”是地理学上的一个专有名词，从字面意思也不难理解，指的就是地球完全被冰雪覆盖，看上去就像个巨大的雪球一样。

在地球历史上出现过两次雪球地球事件，第一次是距今约8亿到5.5亿年间，地球整个表面完全被冰雪覆盖，第二个时期则是地球上刚出现生命的时候。这两个时期我们都可以笼统称之为“冰期”。那么提到“冰期”，是不是很容易想到“冰河时期”呢？其实这两者是有一定的区别的，简单说来“冰河时期”只要是地球上的大部分地方都被冰雪覆盖就可以了，在地球历史上，至少有过11次“冰河时期”，其中包括四次“大冰期”，前寒武纪与古生代的冰河期持续了几千万年，新生代的冰河期则持续了两百万年，而这四次“大冰期”中最为严峻的就是前面提到的8亿年到5.5亿年前的那次冰期，而该冰期的结束可能间接促进了后来的寒武纪生命大爆发，但这个理论有争议。

大冰期的出现有1.5亿年的周期，大冰期的成因，有各种不同的说法，但是研究者认为可能与太阳系在银河系中的周期性运行有关。最近的一次冰期是距今约一万八千年前，据科学家的研究结果显示，当时的气候极度寒冷，全球大约有三分之一的陆地覆盖在240公尺厚的冰层之下。在世界历史上共发生过两次冰河时期，在第一次冰河时期之前，几乎没有进化的动物，只有未进化的动物，到处都是一片冰雪，第一次冰河时期之后，有很大的进步，动物变得巨大，同时经过了很多的世代，第二次冰河时期之后，大型动物消失，取而代之的是较小的动物，这就是古新世、始新世和渐新世。

8亿年前地球上的大陆并不是分裂的，而是在赤道附近连成了一个大的板块，只是后来因为火山活动造成了大陆分裂，形成了几个小的大陆，这个就导致了陆地的海岸线增加了很多，海岸线增加带来了很多的后果，一是生物在海边的活动增加，导致大量的二氧化碳被吸收，二是增加了大陆的硅酸盐风化，而吸收了不少二氧化碳，这两个结果导致了大气中二氧化碳迅速减少，“温室”变成“冰室”，产生了巨大的冰雪覆盖，最终形成了雪球。当然这不过是假设而已，而如果这个假设成立，那么经过计算，当时的冰盖有一公里厚，推进到赤道附近，地球的温度下降到零下五十摄氏度左右。但是与此同时，地球火山活动还在进行，火山活动导致了大量的二氧化碳被释放，当二氧化碳的含量达到一定程度的时候，又形成了“温室效应”，从而融化了“雪球地球”。

那么为什么会形成雪球地球呢？关于这个问题，还没有定论，甚至于地球到底是不是彻底覆盖也没有定论，只能说雪球地球是非常极端的冰川作用。当然了，说到这里，其实还有不同的声音存在，有关科学家认为，雪球地球或许并没有想象中的那么恶劣，换句话来说，地球在8亿至5.5亿年前并不是一个冰冻的雪球，当时地球上很有可能是气候温和、土壤泥泞，也没有持续冰冻上亿年时间。

为什么会出现两次“雪球地球”事件？

看过科幻电影《后天》的朋友一定对里面模拟出的冰封世界记忆犹新，但其实地球也有不少时期表面很多地区被冰雪覆盖，地质学家们将这些时期称为地球的冰川时期（冰期），这个时候的地球相对比较寒冷，这种状况特别严重的时候，地球表面的大部分地区都覆盖着厚厚的冰雪，称之为大冰期，这时候的地球也常被称为雪球地球、冰封地球等，因为看上去满是冰雪，就像一个大雪球，海洋表面和动植物能生存的区域被冰雪挤压得很小。

如今地球上冰川的面积为1500万平方公里左右，主要集中在地球的两极和一些高原上，但是在地球大冰期到来时，冰川的面积会占领地球的温带地区的海洋和陆地，有时甚至连热带地区也会有冰川。地质考古发现这样的大冰期一共发生过三次，第一次发生在大约六亿年前的元古代末期，称为震旦纪大冰期，这次大冰期在世界各大陆产生的时间略有不同，时间跨度很大，在8-5.5亿年前都有，当时地球上的动植物主要存在于海洋中，陆地上还很贫乏，所以陆生动植物受到的影响还比较小。

第二次发生在大约三亿年前的石炭纪至二叠纪，震在旦纪大冰期后，地球经历了长达3.3亿年的温暖时期，地球上的生命物种繁盛了很长时间。到了古生代晚期，地球又进入第二次大冰期，即石炭-二叠纪大冰期，出现在距今3.5亿-2.7亿年以前，发生在石炭纪中期至二叠纪初期，因石炭纪和二叠纪属于晚古生代，又称晚古生代大冰期，这次大冰期主要发生在冈瓦那古陆，其中在南美洲和非洲发生和消退的时间较早，在印度和澳大利亚发生和消退的时间较晚，以南半球发育大量冰川为特征，冰川退却之后出现了大面积的舌羊齿植物群。

第三次大冰期就是最著名的第四纪大冰期，也是对现在影响最大的冰期，其冰碛层保存最完整，分布最广，研究也最详尽。这次冰期依冰川覆盖面积的变化可划分为多个冰期和间冰期，各大陆冰期的冰川发育程度有很大差别，如欧洲大陆冰盖曾达北纬48°，而亚洲只达到北纬60°。

虽然看上去第四纪大冰期比前两次时间要短，但是地质学家们一般认为现在的地球仍然处于间冰期内，因为现在的气候比历史上很多时期要寒冷，判断第四纪大冰期还并未结束。

从上面三个冰期的时间间隔也能发现，其周期约为将近三亿年发生一次，但具体原因并不清楚，有人认为这和太阳系在银河系中的运行有一定的关系，然而其时间和太阳在银河系中的运行周期并不重合，也有人认为这和地球内部的熔岩活动、地球轨道的变化、地球大气的变化乃至臭氧层的活动有关系，但是都没有确凿的证据能证明。

为什么会出现两次“雪球地球”事件？

其实“雪球地球”已经是一个非常形象的描述了。从太空中看地球就像雪球一样，这意味着地球从赤道到极地，几乎都被冰川或者白雪覆盖，也意味着这段时期，地球上的温度是极低的，零下四五十度是有的！

地球从四十六亿年之前诞生一直到现在，其实已经经历了四次冰期，地球一直是冷热交替的存在着。

比如关于24亿年前的那次“雪球地球”，科学家推测可能是因为蓝藻出现之后往大气中释放氧气，导致了甲烷被氧化。甲烷是一种温室气体呀，失去了甲烷的大气无法对地球进行保温，气温下降到-50℃，连赤道都被1公里多厚的冰层覆盖。

再比如8亿年前的“雪球地球”，有科学家认为是因为火山活动造成了大陆板块分裂，海岸线增加，导致了更多的生物在岸边活动，并且进行光合作用，另外大陆硅酸盐的风化也增加了。这两种变化都会导致二氧化碳减少……

二氧化碳也是一种温室气体，它的迅速减少也让地球最终变成了冷宫。

我们的地球在过去的四十多亿年中，经历过比现在更加严酷的寒冷和酷热，但它总能自己通过一套调节反馈措施去保持自身环境和生物的平衡。

其实“雪球地球”事件的出现并不是只有坏处的，虽然很多生物因为地球的极度寒冷灭绝，但当地球开始回暖之后，海洋中的大量营养物质也在孕育着新的生命和更加复杂的生态系统呢。

而且呢，地球上的冷热交替也从来没有停止，遥远的未来，也许还会出现雪球地球，也是可能的～