Зараз важко уявити, але в певні моменти історії Землі лід покрив всю планету. Ця замерзла Земля, прозвана Земля сніжним кулькою, була настільки суворою, що вся поверхня Землі, від полюса до полюса, включаючи океан, повністю замерзла, - сказала Мелісса Хейдж, еколог і доцент Оксфордського коледжу Еморі Університет у Грузії.
У 1840 році Луїс Агассіс, швейцарський вчений-природознавець, був одним з перших, хто визнав і надав докази того, що Земля перейшла в епоху льоду, повідомляє Каліфорнійський музей палеонтології. Джозеф Кіршвінк, американський геолог, пізніше ввів у навчальний посібник 1992 року термін "Земля сніжних кульок". Робота Кіршвінка ґрунтувалася на доказах, наданих Агассісом та іншими.
Вчені вважають, що три-чотири суворих епохи льоду, які замерзли майже на всій поверхні, сталися між 750 мільйонами і 580 мільйонами років тому, ймовірно, тому, що земні маси Землі були розташовані біля екватора або поблизу, що призвело до збільшення вивітрювання. Вивітрювання - це коли вітер та опади руйнують гірські породи та корисні копалини на поверхні планети. Цей процес призводить до зниження рівня вуглекислого газу в атмосфері, що дозволяє більше теплоти розсіюватися з поверхні і в космос, охолоджуючи планету.
"Збільшення континентального вивітрювання призвело до зниження атмосферного вуглекислого газу та глобального похолодання", - сказав Хейдж. "Як тільки полярні океани почали замерзати, більше білого сонячного світла відбивалося від білих поверхонь, і охолодження посилювалося".
Зазвичай лід, який утворюється над континентами, наприклад, крижаними простирадлами, сповільнить вивітрювання та дозволить підвищити рівень атмосферного вуглекислого газу та температури. Однак сотні мільйонів років тому всі наземні маси Землі були розташовані на екваторі. Без наземних мас на стовпах утворюються крижані аркуші, і цикл вивітрювання та охолодження продовжувався безперешкодно, занурюючи планету в глибоке замерзання, повідомляє Хейдж.
Вчені підрахували, що середні глобальні температури знизилися до мінус 58 градусів за Фаренгейтом (мінус 50 градусів Цельсія) за ці крижані епохи, які тривали приблизно 10 мільйонів років. Коли вода не може випаруватися з крижаних океанів, водний кругообіг (в якому вода рухається між атмосферою, сушею та океанами) вимикається.
Однак існують певні дискусії щодо того, чи була Земля повністю замерзлою твердою речовиною, чи все ж на екваторі залишилися плями слизкого матеріалу або відкритої води, де сонячне світло може потрапляти у воду і дозволяти деяким організмам виживати. Цю гіпотезу "Земля сльота" була введена в 2000 році Річардом Коуеном, американським геологом, за даними Дартмутського університету.
Інтенсивні епохи льоду врешті танули. Вчений вважає, що вулкани продовжували викачувати вуглекислий газ в атмосферу протягом льодових епох, врешті-решт прогріваючи планету достатньо, щоб кругообіг води міг відновитись.
Збільшення парникових газів (водяної пари та вуглекислого газу), які затримують тепло на поверхні планети, врешті призвело до біглого нагрівання, зазначив Хейдж, піднявши середні глобальні температури до 122 F (50 C) протягом всього декількох сотень років. Це, в свою чергу, призвело до посилення континентального вивітрювання, що сприяло зменшенню кількості вуглекислого газу в атмосфері та зниження температури прохолодної температури.
За даними Хейджа, явище, відоме як цикли Міланковича, також відіграло свою роль у припливі та потоці крижаних віків. Три цикли названі сербським астрономом Мулутін Міланкович, який представив докази, що пов'язують зміни клімату із зміною кількості сонячної енергії, яку отримує поверхня Землі, виходячи з положення планети. Цикли відносяться до незначних змін форми орбіти Землі навколо Сонця, нахилу осі планети і на скільки Земля коливається на своїй осі під час обертання.
Коли Земля потепліла та вийшла з глибокого замерзання, стався величезний вибух життя, відомий як вибух Кембрії, повідомляє Музей палеонтології Каліфорнійського університету. Це найдавніший відомий період в обліку викопних робіт, в якому основні групи тварин з'являються протягом дуже короткого геологічного періоду часу (близько 40 мільйонів років).
Чи побачимо ми в майбутньому ще одну снігову кулю Землі? За словами Хейджа, це малоймовірно, через орієнтованість на континенти.
"Навіть при екстремальних зимах утворюються континентальні крижані покриви, які зупинять континентальне вивітрювання і дозволять вуглекислому газу накопичуватися в атмосфері, що призводить до потепління, а не до швидкого замерзання", - сказала вона.
