最近的研究认为，小行星撞击可能引发了地球古代历史上广泛的冰河时代。
耶鲁大学领导的一个研究小组提出，大型小行星撞击可能会突然引发“雪球”地球时期，即地球被冰包裹，从而解决了有关这些剧烈气候变化的长期争论。他们使用复杂的气候模型进行的研究表明，在某些寒冷的气候条件下，小行星撞击可能会在十年内使地球陷入全球冰川状态。图片来源：人工智能生成的图像，由 Michael S. Helfenbein 创建和编辑
最近的研究认为，小行星撞击可能引发了地球古代历史上广泛的冰河时代。
耶鲁大学领导的一个研究小组在“雪球地球”辩论中选择了立场，这场辩论涉及遥远的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了数千甚至数百万年的时间，可能是由撞击地球的大型小行星突然引发的。
《科学进展》杂志上详细介绍的这些发现可能会回答几十年来困扰科学家的一个问题，即地球历史上一些最引人注目的已知气候变化。除耶鲁大学外，这项研究还包括来自芝加哥大学和维也纳大学的研究人员。
自 20 世纪 60 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“失控”的反馈循环，从而产生更多的海冰和更低的温度，直到地球被冰覆盖。这种情况在地球新元古代（720 至 6.35 亿年前）至少发生过两次。
然而，解释这些全球冰川期（后来被称为“雪球地球”事件）的起始原因的努力还没有定论。大多数理论都集中在这样一个概念上：大气中的温室气体以某种方式下降到“滚雪球”开始的程度。
全球冰川作用的新视角
“我们决定探索另一种可能性，”耶鲁大学艺术与科学学院地球与行星科学系理查德·福斯特·弗林特博士后研究员、主要作者 Minmin Fu 说。 “如果外星撞击导致气候变化突然转变怎么办？”
在这项研究中，研究人员使用了一个复杂的气候模型，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类型相同。
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假设的小行星撞击的后果：前工业化时期（150年前）、末次盛冰期（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（白垩纪和工业化前），研究人员发现小行星撞击不太可能引发全球冰川作用。但对于末次盛冰期和新元古代的情况，当地球温度可能已经冷到足以被视为冰河时代时，小行星撞击可能会使地球陷入“雪球”状态。
“我们的研究结果中最让我惊讶的是，考虑到初始气候条件足够寒冷，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形成，”合著者阿列克谢·费多罗夫（Alexey Fedorov）说。耶鲁大学艺术与科学学院海洋与大气科学教授。 “届时赤道海冰厚度将达到10米左右。这应该与现代北极一到三米的典型海冰厚度进行比较。”
至于未来几年内小行星引发的“雪球地球”时期的可能性，研究人员表示，这种可能性不大——部分原因是人为导致的变暖导致地球升温——尽管其他影响可能具有同样的破坏性。
参考文献：
“雪球地球的撞击引发：一项模型研究”，作者：Minmin Fu、Dorian S. Abbot、Christian Koeberl 和 Alexey Fedorov，2024 年 2 月 9 日，《科学进展》。
DOI：10.1126/sciadv.adk5489
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。该研究的共同作者是芝加哥大学的多里安·阿博特和维也纳大学的克里斯蒂安·科贝尔。