像古代雪球一样,冻结的行星可能仍然是可行的

作者: 东西彩票

像古代雪球一样,冻结的行星可能仍然是可行的
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大约六亿五千万年前,巨大的冰川从极地延伸到热带地区,将地球埋藏在绵延数百万年的冰冻皮肤中。这之前就已经发生过:(作者: 东西彩票)(伟霆)我们的“苍白的蓝点”在我们星球的历史中至少变成了一个珠光白的“雪球地球”,至少有三次。但是,这些深度冻结带来了一个难题:它们应该是致命的,但生活显然存活下来。有两种地质证据表明我们最早的微观祖先并没有被冻死,遗传指示表明一系列单细胞生物的谱系延伸到雪球地球之外。问题是如何。

一项新的研究发表到预印本服务器arXiv并提交给地球和行星科学快报可能会提供解决方案。加拿大多伦多大学(UT)(作者: 东西彩票)(伟霆)的天文学研究生Adiv Paradise和他的同事们模拟了各种可能的雪球世界 – 改变他们拥有的火山数量和他们获得的恒星光量 – 仅仅发现许多这些世界永远不会失去雪球状态。那些没有火山活动的人永远不会排放足够的二氧化碳,以引发将他们从低温睡眠中唤醒所需的失控全球变暖(可能发生在地球上)。但令人惊讶的是,这些世界中的很多还可以支持大面积解冻的土地。其中一些地区仍然是干旱的,例如南极洲的麦克默多干谷,但其他地区则形成了当地的水文循环,允许液态水汇集并流过其表面。

这些绿洲是雪球世界如何保持适宜性的一种解释 – 这种结果不仅可以描述地球,还可以描述许多行星天文学家在整个银河系中发现的结果。“在我们可能因为不适合居住而刷雪球之前,我们会错过可能会有一些生命的地方,(作者: 东西彩票)(伟霆)”合作者黛安娜瓦伦西亚说,他是UT的天体物理学

事实上,这项研究与以前关于地球历史上最近一次冰冻事件的研究一致。2015年,苏格兰圣安德鲁斯大学的冰川学家Douglas Benn发表了一项研究这表明地球的气候对我们星球围绕太阳轨道的变化很敏感,导致冰盖前进和后退的循环。后者允许湖泊游泳,河流流动和简单的微生物生活蓬勃发展 – 即使在一个雪球赛事。Benn和他的同事在他们创造的地球气候计算机模型中看到了这样的循环,他们还在斯瓦尔巴德群岛的北极海岛上发现了沉积物沉积物,(作者: 东西彩票)(伟霆)这些沉积物保存了冰盖前进和后退的证据。这些发现意味着最后一次雪球的地球不会总是“深度冻结”,即无水的地方存在水可以流动的地方,因此维持了一个重要的避难所,在那里生活可以持续下去,直到更有利的条件恢复。

但是,无冰区并不是解释冰雪地球生命如何幸存的唯一机制。宾夕法尼亚州立大学的地质学家James Kasting说,自1992年以来,研究人员已经假设了一系列的想法,而且每个科学家似乎都赞成不同的想法。他认为生命可能会在一层薄薄的冰层下忍受。在南极洲,湖泊冻结得如此缓慢,以至于它们不包含气泡,因此对太阳光保持透明,使光合生命能够在数米的冰下繁衍生息。哈佛大学退休地质学家保罗霍夫曼认为尘埃可能会提供最可能的生命缓刑。由于雪会积聚灰尘,因此它可以更容易地吸收阳光,从而在冰上形成融水的池塘。目前,这种池塘在极地环境中是众所周知的,可以容纳藻类和蓝藻细菌的生长繁茂的生态系统(尽管Benn指出科学家在雪球地球时没有这些池塘的直接地质证据)。最后,没有地质学家反对热液喷口,火山活动区在超高温喷发水。毕竟,南极和冰岛的温泉(作者: 东西彩票)(伟霆)创造出温暖的绿洲,与今天的生活一起渗出。

最终,陪审团仍然处于哪个机制帮助生命通过雪球地球拉动。尽管Kasting指出,Paradise和Ben提出的无冰区提供了一种可能的解决方案,但最新的模型有几个注意事项。例如,他和霍夫曼都希望看到天(作者: 东西彩票)(伟霆)堂的团队包括海洋冰川流动,因为冰可能会从极地流向赤道,覆盖他们提出的非相关区域。Paradise还为他的模型列出了一系列注意事项:分辨率低,采用了一些计算捷径,并且不包括诸如大气尘埃的影响等特定过程。

在一天结束时,Kasting说可能还有另一种没有人想到的生存机制。或者它也可能是多种机制共同协作,以帮助人们在地球上忍受这样的生活。本恩认为,生活可能无法在一个主要环境中生存,但多环境。因此,借助无冰区,薄冰层,融水池和热液喷口,雪球可能仍然适合居住。事实上(作者: 东西彩票)(伟霆),加利福尼亚理工学院的地质生物学家Joseph Kirschvink创造了“雪球地球”一词,一直令人惊讶的是,许多人预计生命会在深度冻结中消失。“生活很难扑灭 – 即使在雪球上,”。

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