Массивные извержения вулканов, которые произошли 719 миллионов лет назад на территории современной Канады, возможно, удалили из атмосферы достаточно CO₂, чтобы Земля замерзла более 2 миллионов лет спустя. Исследователи обнаружили, что разрушительные извержения вулканов были настолько мощными, что превратили планету в «Землю-снежок» 717 миллионов лет назад.
- Извержение вулкана, одно из крупнейших в истории Земли, вероятно, вызвало ряд химических реакций, в результате которых из древней атмосферы Земли был удален углекислый газ (CO₂).
- Массивные извержения, которые произошли на территории нынешней северной Канады, извергли потоки лавы, которые застыли в вулканической равнине площадью 2,23 миллиона квадратных километров — площадь, почти в четыре раза превышающая площадь штата Минас-Жерайс.
- Кислотные дожди обрушились на эти новообразованные породы, вызвав химическую реакцию, которая, возможно, покрыла планету льдом на 57 миллионов лет.
- Исследователи уже подозревали, что вулканическая активность могла вызвать этот эпизод, известный как Стуртовское оледенение.
- Но они не были уверены, как именно извержение вызвало появление Земли-снежка.
Читать далее:
«Ничего нельзя понять изолированно», — сказал Science Гален Пиппа Халверсон, профессор геологии в Университете Макгилла в Канаде и соавтор нового исследования.
Что такое «Земля-снежок»?
«Земля-снежок» — научная теория, предложенная для объяснения гипотетического события, произошедшего в далеком прошлом Земли и связанного с климатом и парниковым эффектом. Эта теория была разработана такими учеными, как Джозеф Л. Киршвинк, Пол Ф. Хоффман и Дэниел П. Шраг в конце 20 века.
Центральная идея теории заключается в том, что в какой-то момент в далеком прошлом, примерно от 600 до 800 миллионов лет назад, Земля могла быть полностью покрыта льдом, превратившись в «Землю-снежок». При этом условии большая часть поверхности Земли была бы покрыта сплошными ледяными щитами, включая океаны, за исключением районов вблизи полюсов.
Эти циклы «Земли-снежка», возможно, происходили несколько раз в далеком прошлом Земли, существенно влияя на эволюцию планеты и жизни, населявшей ее. Считается, что эти экстремальные климатические изменения повлияли на эволюцию жизни и разнообразие организмов в разные периоды истории Земли.
недавние открытия
Согласно исследованию, опубликованному 27 июня в журнале Earth and Planetary Science Letters, существует два основных способа охлаждения планеты извержениями вулканов. Извержения выделяют газы, содержащие частицы, богатые серой, которые взвешиваются в атмосфере и блокируют солнечный свет, что приводит к охлаждению.
Извержения также могут изменить климат в результате химической реакции, известной как выветривание, которой особенно подвержены лавовые породы.
Выветривание происходит, когда дождевая вода, слегка кислая из-за растворенного углекислого газа (CO₂), вступает в реакцию с минералами в горных породах с образованием глины и растворимых солей. По мере образования этих новых минералов CO₂ выносится из атмосферы и задерживается в отложениях, а затем вымывается в океан. Удаление CO₂, парникового газа, приводит к глобальному похолоданию.
Чтобы понять, какой механизм вызвал стуртовское оледенение, команде нужно было точно определить, когда произошло извержение вулкана. Частицы серы остаются во взвешенном состоянии в атмосфере в течение месяцев и лет, в то время как выветривание горных пород занимает от 1 до 2 миллионов лет, чтобы вызвать эффект глобального похолодания.
Халверсон и его коллеги проанализировали мелкие кристаллы в горных породах, извергнутых вулканами в регионе, известном как Большая магматическая провинция Франклина (LIP). Они измерили пропорции урана и свинца в этих кристаллах и рассчитали их возраст на основе скорости распада. Команда также датировала породы, которые были разрушены ледниками, когда Земля замерзла.
Их анализ предполагает, что извержение вулкана произошло за 1–2 миллиона лет до оледенения, указывая на химическое выветривание как на основную причину охлаждения Земли. К такому же выводу пришло еще одно исследование, опубликованное в ноябре 2022 года в журнале Science Advances.
Выветривание горных пород в других частях мира также могло способствовать охлаждающему эффекту IPL Франклина. Извержения и последующее оледенение произошли в то время, когда континенты Земли формировали единый гигантский суперконтинент вокруг экватора — древний суперконтинент Родиния. На этот тропический континент часто обрушивались дожди, что приводило к дополнительному выветриванию и улавливанию CO₂.
Скептицизм ученых
Но некоторые эксперты по-прежнему настроены скептически. Пол Хоффман, почетный профессор геологии Гарвардского университета и соавтор исследования 2022 года, сказал, что хронология стуртовского оледенения все еще обсуждается и может не соответствовать недавно установленной временной шкале.
Покрытые льдом скалы, представляющие собой раннюю Землю-снежок, возможно, образовались намного позже, чем считается в настоящее время, потому что эрозия указывает на то, что толстый лед тек на уровне моря — процесс, который, вероятно, начался через несколько сотен тысяч лет после того, как океаны замерзли, сказал Хоффман Science.
Вы смотрели наши новые видео на YouTube? Подписывайтесь на наш канал!