耶鲁大学加入全球深度冻结期的“滚雪球”之战

耶鲁大学领导的一个研究小组在“雪球地球”辩论中选边站，讨论遥远过去发生的全球深度冻结事件的可能原因。

根据一项新的研究，这些所谓的“雪球”地球时期，即地球表面被冰覆盖数千年甚至数百万年，可能是由撞击地球的大型小行星突然触发的。

这些发现在《科学进展》（Science Advances）杂志上进行了详细介绍，它可能回答了一个几十年来一直困扰科学家的问题，即地球历史上一些最戏剧性的气候变化。除耶鲁大学外，该研究还包括来自芝加哥大学和维也纳大学的研究人员。

自 1960 年代以来，气候建模者就知道，如果地球变得足够冷，其冰雪的高反射率可能会产生一个“失控”的反馈回路，从而产生更多的海冰和更冷的温度，直到地球被冰覆盖。这种情况在地球的新元古代（7.2亿至6.35亿年前）至少发生过两次。

然而，试图解释是什么引发了这些被称为“雪球地球”事件的全球冰川时期，但尚无定论。大多数理论都集中在这样一种观念上，即大气中的温室气体以某种方式下降到“滚雪球”开始的地步。

“我们决定探索另一种可能性，“主要作者、耶鲁大学艺术与科学学院地球与行星科学系的理查德·福斯特·弗林特博士后研究员傅敏敏说。“如果外星撞击非常突然地导致了这种气候变化转变怎么办？”

在这项研究中，研究人员使用了一种复杂的气候模型，该模型代表了不同条件下的大气和海洋环流以及海冰的形成。它与用于预测未来气候情景的气候模型相同。

在这种情况下，研究人员将他们的模型应用于过去四个不同时期的假想小行星撞击的后果：工业化前（150年前），末次冰期（21,000年前），白垩纪（145至6600万年前）和新元古代（10亿至5.42亿年前）。

对于两种较温暖的气候情景（白垩纪和前工业化），研究人员发现小行星撞击不太可能引发全球冰川作用。但对于末次冰期和新元古代情景，当地球的温度可能已经冷到足以被认为是冰河时代时，小行星撞击可能会使地球陷入“雪球”状态。

“在我们的研究结果中，最让我感到惊讶的是，在足够寒冷的初始气候条件下，小行星撞击后的’雪球’状态可以在短短十年内在全球海洋上发展，“合著者、耶鲁大学艺术与科学学院海洋和大气科学教授阿列克谢·费多罗夫说。“到那时，赤道的海冰厚度将达到约10米。这应该与现代北极地区一到三米的典型海冰厚度进行比较。

至于未来几年小行星引发的“雪球地球”时期的可能性，研究人员表示，这不太可能 – 部分原因是人为造成的变暖使地球变暖 – 尽管其他影响可能同样具有破坏性。

该研究得到了耶鲁大学弗林特博士后奖学金和ARCHANGE项目的支持。该研究的合著者是芝加哥大学的Dorian Abbot和维也纳大学的Christian Koeberl。