摘要：想象一下哈，整个地球，就连当下热烘烘的赤道地带，都被厚厚的冰层给完完全全覆盖，而且还持续了好几亿年——这可不是科幻电影里的画面，而是咱们星球实实在在经历过的极端气候。

想象一下哈，整个地球，就连当下热烘烘的赤道地带，都被厚厚的冰层给完完全全覆盖，而且还持续了好几亿年——这可不是科幻电影里的画面，而是咱们星球实实在在经历过的极端气候。

一位科普作家曾感叹道：“你们能想象得到远古时地球接连下了上百万年的雪吗？就连赤道那边都冻得彻彻底底的！这可不是夸张的标题党，而是地球历史上真实出现过的极端景象

。

约6亿到8亿年前的新元古代，地球似被一个巨大冰雪罩子覆盖，科学家将此时期称作“雪球地球”事件据推测彼时地球平均气温低至零下50摄氏度，赤道地带冰层厚度达上千米，地球一度成为完全冰封的星球。

雪球地球的发现与证据

1992年，美国加州理工学院地质学家约瑟夫·可西文克在《科学》杂志上首次系统提出“雪球地球”假说。该理论基于哈佛大学保罗·霍夫曼团队多年研究搭建而成，此后逐渐受到学界关注。

探究显示，地球历史中起码有三次主要的雪球地球事件，其中最为明晰的是成冰纪（Cryogenian）的两次大冰期：斯图特冰期（Sturtianglaciation，大约是7.17亿年到6.59亿年前）以及马里诺冰期（Marinoanglaciation，大约是6.5亿年至6.35亿年前。

2019年，《自然·地球科学》刊载了中美联合研究团队针对我国华南地区地层的研究成果，精准明确了那两回冰期结束的时间：斯图特冰期大概在6.59亿年前就结束，马里诺冰期大约在6.35亿年前宣告结束。

全世界存在众多可当作证据的地质记录，在澳大利亚、挪威、中国华南以及纳米比亚等地方，各个大洲都能见到厚达几百米的冰积岩也就是冰川沉积岩，这些岩石里留存的冰川擦痕、落石构造等特征，可以判定冰川曾经覆盖过如今属于热带地区的陆地。

地球为何变成“大雪球”

究竟是何种缘由致使全球陷入冰冻之境？科学家提出了好几种假说，其中被广泛接受较多的是大气中二氧化碳浓度大幅降低。

哈佛大学地球与行星科学系教授弗朗西斯·麦克唐纳研究发现，在8亿至10亿年前罗迪尼亚超大陆分裂之际，大片基岩露出，致使硅酸盐化学风化作用增强，进而大量消耗大气中的二氧化碳。

经估算彼时二氧化碳浓度自工业革命前的约280ppm降至100ppm以下，降幅超75%，

若二氧化碳消耗速率始终快于火山喷发补充速率，地球便会进入“冰室效应”，温度会急剧下降，冰川会从两极向赤道扩展，最终整个地球被冰封，赤道冰盖厚度或许能达1000米，高纬度地区说不定超3000米。

还有另外一种说法是，小行星撞击或许会加速全球冰冻的进程，耶鲁大学的研究团队经过气候模型模拟后提出，在新元古代寒冷的大环境下，一次或多次撞击事件极有可能令气候系统越过临界点，进而引发全球冰川作用，这个“双重打击”假说近些年得到了《科学进展》杂志中数学模型的支持。

极端环境下的生命韧性

冰球降临大地之时，地表几乎全被冰覆盖，许多生命难以存活，然而生命的星火并未完全熄灭——在幽暗冰冷的深海里，热液喷口附近成为生命的避风港，这里温度适宜，有众多矿物质与化学能，众多微生物依靠这些生存，十分顽强。

这类“超厉害”的“极端微生物”适应能力极强：嗜冷的微生物会合成抗冻蛋白，以防止细胞内冰晶生成；嗜压的微生物则通过改变细胞膜脂质组成来抵御深海高压，它们能大幅降低代谢速度，甚至能以休眠状态存活一千年。

不曾料到吧，极端冰封或许还促使了生命演化，2020年《自然》杂志的一项研究表明：雪球地球消融之际，微生物活动显著增强，大气氧含量从不足1%迅速攀升至10%以上为复杂多细胞生命的出现营造了条件。

马里诺冰期结束后，中国南方发现“蓝田生物群”与“瓮安生物群”，化石记录显示：多细胞生物在全球冰期结束后大量涌现，这表明虽然极端气候带来了严峻挑战，但或许是新生命形态诞生的契机。

地球如何解冻与宇宙生命启示

地球从全球冰冻状态“复苏”的关键缘由是什么？乃是火山活动始终在释放二氧化碳，

倘若海洋完全封冻，碳循环便会受阻，火山喷发释放的二氧化碳无法被硅酸盐风化与海洋生物作用吸收，就在大气中不断积累，经模拟估算，彼时二氧化碳浓度或许能达到现代的350倍，约为12万ppm。

当二氧化碳累积到临界点，强烈的温室效应就会让冰盖飞快地崩溃，有模型表明，赤道那边的冰层有可能在一千年内完全融化，这过程就好像被压缩的弹簧一下子弹开似的，气候就从超级寒冷一下子变得酷热起来。

此过程引发了更为深入的思索：地球生命既能够在这般极端环境中存活，这样宇宙中的其他星球是否也会存在生命？或许它们正处于不同的演化阶段。

康奈尔大学天文学家丽莎·柯廷安团队在《天体生物学》杂志发表一项研究，筛选出24颗“超宜居星球”，这些星球通常比地球更古老，也更温暖湿润，且围绕寿命更长的K型恒星运转，或许具备比地球更利于生命长期发展的条件。

不过生命出现的时间窗口说不定挺短的，地球生命演化都经历了数十亿年；可恒星寿命是有尽头的，不同星球上生命兴起和消亡的时间不太容易碰到一块，这大概就是人类还没发现地外生命的一个原因。

地球未来与地外生命探索展望

依据2021年《自然·地球科学》的研究预测，约十亿年之后，由于太阳亮度逐渐升高，地球海洋将会开始蒸发，大气中水蒸气增多会引发失控温室效应，地表温度或许会攀升至100°C以上绝大多数生命难以存活。

届时或许唯有嗜极微生物能在地表深处留存的水中以内生孢子或休眠状态存活数十亿年，直至约28亿年后完全消逝。

该推演对于寻觅地外生命有着关键启发，要是地球生命最终演变成微生物形态，这样其他行星的生命也许也有类似状况，我们在探寻地外生命的时候，目标不见得是“处于昌盛状态”的文明而极有可能是处于宜居性时间线不同阶段的星球。

德国地球生物学家德克·舒尔策马库奇所在的团队觉得，宇宙里说不定有比地球更适合生命起源的星球，只不过因为距离的限制（像超过100光年这种情况），人类现在没办法去到那儿。

回头瞧瞧我们熟悉的蓝色星球，在宇宙这个大范畴里，地球的生命繁荣时期说不定就那么短短一下子，可就是这“一下子”，见证了生命从极端微生物到复杂生态系统的宏大演变。

美国国家航空航天局（NASA）天体生物学研究所最新研究表明，即便在当下，火星地下、木卫二欧罗巴的冰下海洋以及土卫六（泰坦的甲烷湖之中，或许仍有微生物在极端环境下艰难生存，它们或许正处于各自星球的“冰球时段”或是生命起始阶段。

抬眼望星空之时，或许无需感孤独：在某个极远的星球上，生命或许正开启生长，又或者正经历其冰封与复苏的循环。#秋季图文激励计划#

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来源：深远见光