스노우볼 어스

Snowball Earth
얼음 덮개는 후론 빙하기보다 더 넓어집니다(위의 가상의 그림에 표시됨).

눈덩이 지구 가설은 지구의 얼음집 기후 중 하나 또는 그 이상 동안 행성의 표면이 완전히 또는 거의 얼어붙었다고 제안한다.이는 저온기 650년 전(백만 년 전) 이전에 발생한 것으로 추정된다.이 가설의 지지자들은 이것이 일반적으로 열대 고산도와 지질 기록의 수수께끼 같은 특징에서 빙하의 기원으로 여겨지는 퇴적물들을 가장 잘 설명한다고 주장한다.이 가설의 반대론자들은 지구 빙하의 지질학적 증거와 얼음이나 진창으로 뒤덮인 [3][4]바다의 지구물리학적 타당성에 대해 이의를 제기하며, 그들은 완전히 얼어붙은 상태를 벗어나는 것이 어렵다는 것을 강조한다.지구가 완전한 눈덩이였는지, 아니면 얇은 적도 띠의 열린 물(계절적으로 열려 있는)을 가진 "수구"였는지를 포함한 많은 의문점들이 남아 있다.

눈덩이-지구 사건은 캄브리아기 폭발로 알려진 다세포 생물 형태가 갑자기 방사되기 전에 일어난 것으로 추정된다.가장 최근의 눈덩이 사건은 다세포의 진화를 촉발시켰을지도 모른다.2400~2100M.Y.A.에 일어났을 휴론 빙하는 "대산화 현상"으로 알려진 대기 중의 풍부한 산소가 처음 출현하면서 촉발되었을 수 있다.

역사

고대 빙하의 첫 번째 증거

지구 빙하의 개념이 처음 제안되기 훨씬 전에, 고대 선캄브리아 빙하의 축적된 증거를 발견하는 일련의 발견들이 일어났다.이 발견들 중 첫 번째는 J에 의해 1871년에 출판되었다.스코틀랜드 이슬레이에서 고대 빙하 재생 재료(틸라이트)를 발견한 톰슨 씨.호주(1884년)와 인도(1887년)에서도 비슷한 결과가 나왔다.1891년 노르웨이 북부에서 한스 로슈에 의해 "Reush's Moraine"으로 알려진 네 번째 매우 예리한 발견이 보고되었다.다른 많은 발견들이 뒤따랐지만, 대륙 [5]이동에 대한 거부로 인해 그들의 이해는 방해받았다.

지구 빙하 제안

호주의 지질학자이자 남극 탐험가인 더글러스 모슨 경(1882–1958)은 그의 경력의 많은 부분을 두껍고 광범위한 빙하 퇴적물을 찾아낸 남호주의 신생대 층서학을 연구하는데 보냈다.그 결과, 그의 경력 후반기에 그는 지구 [6]빙하의 가능성에 대해 추측했다.

그러나 지구 빙하에 대한 모우슨의 생각은 호주의 지리적 위치와 낮은 위도의 빙하 퇴적물이 발견되는 다른 대륙의 지리적 위치가 시간이 지남에 따라 일정하게 유지되고 있다는 잘못된 가정에 바탕을 두고 있다.대륙 이동 가설의 발전과 함께, 결국 판 구조 이론이 발전하면서, 빙하 생성 퇴적물에 대한 더 쉬운 설명이 나왔습니다. 대륙이 위도가 더 높은 시기에 퇴적되었습니다.

1964년, 브라이언 할랜드가 스발바르와 그린란드의 빙하 경운석이 열대 [7]위도에 퇴적되어 있다는 것을 보여주는 고자기파 자료를 발표한 논문을 발표하면서 지구 규모의 빙하에 대한 아이디어가 다시 떠올랐다.이 고자기파 데이터와 빙하 퇴적물이 열대 위도에서 온대 위도와 관련된 암석의 연속을 방해한다는 퇴적학적 증거로부터, 그는 해양 빙하 암석이 열대 지방에 퇴적되는 결과를 초래할 정도로 극단적인 빙하기가 발생했다고 주장했다.

1960년대 소련의 기후학자 미하일 부디코는 얼음 덮개가 지구 기후에 미치는 영향을 조사하기 위해 단순한 에너지 균형 기후 모델을 개발했다.이 모델을 사용하여, 부디코는 만약 빙상이 극지방에서 충분히 멀리 이동한다면, 지구 전체가 얼음으로 덮여 새로운 얼음으로 덮인 [8]평형으로 안정될 때까지 얼음의 반사율(알베도)이 증가하여 더 많은 얼음이 형성되는 피드백 루프가 뒤따른다는 것을 발견했다.

Budyko의 모델은 얼음 알베도의 안정성이 일어날 수 있다는 것을 보여주었지만, 그는 그의 모델이 그러한 피드백 루프에서 벗어날 방법을 제공하지 않았기 때문에 실제로 그런 일은 일어나지 않았다고 결론지었다.

1971년, 미국의 물리학자 아론 파에그레는 비슷한 에너지 균형 모델이 세 개의 안정적인 지구 기후를 예측했고, 그 중 하나는 눈덩이 같은 [9]지구였다.이 모델은 에드워드 노턴 로렌즈의 비타협성의 개념을 도입하여, 지구를 눈덩이처럼 부풀리는 것을 포함하여 한 기후에서 다른 기후로 크게 도약할 수 있음을 시사했다.

"눈덩이 지구"라는 용어는 조셉 키르슈빙크가 1992년 원생대의 [10]생물학과 관련된 장문의 책으로 출판한 짧은 논문에서 만든 것입니다.이 작업의 주요 기여는 (1) 띠철 생성물의 존재가 그러한 전지구 빙하 현상과 일치한다는 인식, (2) 완전히 얼음으로 덮인 지구에서 탈출하는 메커니즘의 도입, 특히 화산 배출 가스로부터 배출되는 초온실 ef로 이어지는 CO의2 축적이다.fect.

Franklyn Van Houten이 호수 수위가 오르내리는 일관된 지질 패턴을 발견한 것은 현재 "Van Houten 사이클"로 알려져 있습니다.퇴적암에 있는 인 퇴적물과 띠 모양의 철 생성에 대한 그의 연구는 그를 6억 5천만 년 [11]전에 행성의 표면이 얼었다는 "눈덩이 지구" 가설의 초기 지지자로 만들었다.

폴 F 이후 눈덩이 지구의 개념에 대한 관심이 급격히 증가했다. 호프만과 그의 동료들은 키르슈빙크의 아이디어를 나미비아의 신생대 퇴적암에 적용했고 1998년 카보네이트의 [12]발생과 같은 관찰을 통합함으로써 가설을 정교하게 만들었다.

2010년에는 프란시스 A.지구행성과학부 등 하버드대 조교수인 맥도널드는 로디니아가 빙하가 해수면 또는 해수면 아래에 있는 저온기에 적도 위도에 있었고 그와 관련된 스투르티아 빙하가 [13]전지구적이라는 증거를 보고했다.

증거

눈덩이 지구 가설은 원래 열대 [14]위도에 빙하가 존재한다는 지질학적 증거를 설명하기 위해 고안되었다.모델링에 따르면, 얼음-알베도 피드백은 빙하가 적도의 25°[15]에서 30°[16] 범위로 퍼지면 빙하가 적도로 빠르게 이동하게 된다.따라서 열대지방 내에 빙하 퇴적물이 존재하는 것은 전지구적인 얼음 덮개를 시사한다.

따라서, 이론의 타당성을 평가하는 데 있어서 중요한 것은 얼음이 열대 지방에 도달했다는 믿음으로 이끈 증거의 신뢰성과 중요성에 대한 이해이다.이 증거는 세 가지를 증명해야 한다.

  1. 빙하 활동에 의해서만 생성될 수 있는 퇴적 구조물이 침상에 포함되어 있는지 여부
  2. 침대가 열대지방에 있다는 걸 알았거든요
  3. 빙하가 동시에 다른 전지구적 위치에서 활동했으며 같은 연령의 다른 퇴적물이 존재하지 않는다는 것.

이 마지막 요점은 증명하기가 매우 어렵다.에디아카란 이전에는, 암석과의 상관관계에 사용되는 생물지문 표식은 대개 존재하지 않았다. 따라서 지구상의 다른 장소의 암석들이 정확히 동시에 퇴적되었다는 것을 증명할 방법이 없다.할 수 있는 최선의 방법은 방사능 측정법을 사용하여 암석의 나이를 추정하는 것인데, 이것은 거의 백만 년 [17]이상 정확하지 않다.

처음 두 가지 포인트는 종종 사례 대 사례 기준으로 논쟁의 원인이 됩니다.많은 빙하 특징들은 또한 비빙하적 수단으로 만들어질 수 있으며, 심지어 2억 년 전까지만 해도 육지의 대략적인 위도를 추정하는 것은 [18]어려움으로 가득 차 있다.

고생자기학

눈덩이 지구의 가설은 처음에 적도 부근의 빙하 퇴적물로 여겨졌던 것을 설명하기 위해 세워졌다.지각판은 시간이 지남에 따라 천천히 움직이기 때문에, 지구의 오랜 역사에서 주어진 지점에서 그들의 위치를 확인하는 것은 쉽지 않다.인식 가능한 육지가 어떻게 서로 맞아떨어질 수 있는지에 대한 고려 외에도, 암석이 퇴적된 위도는 고자기학에 의해 제한될 수 있다.

퇴적암이 형성될 때, 그 안에 있는 자성 광물은 지구의 자기장과 정렬하는 경향이 있다.이 고자기학의 정확한 측정을 통해 암석 매트릭스가 형성된 위도를 추정할 수 있다.고생자기 측정 결과 신생대 암석 기록의 빙하 기원 퇴적물 일부가 [19]적도에서 10도 이내에 퇴적된 것으로 나타났지만, 이 재구성의 정확성은 [17]의문이다.빙하 퇴적물(드롭스톤 등)의 이러한 고자기적 위치는 퇴적물이 퇴적될 당시 빙하가 열대 위도에서 육지에서 해수면까지 확장되었음을 시사한다.이것이 지구 빙하를 의미하는지, 아니면 국지적이고 육지로 둘러싸인 빙하 체제의 [20]존재를 의미하는지 명확하지 않다.다른 사람들은 심지어 대부분의 데이터가 어떤 빙하 퇴적물도 [21]적도의 25° 이내로 제한하지 않는다고 제안했다.

회의론자들은 만약 지구의 고대 자기장이 오늘날과 상당히 달랐다면, 고대 자기장 자료가 훼손될 수 있다고 주장한다.지구 핵의 냉각 속도에 따라, 원생대 동안 자기장은 오늘날처럼 북극과 남극의 자극이 대략적으로 행성의 축에 맞춰지는 단순한 쌍극자 분포에 근접하지 않았을 수 있습니다.대신, 뜨거운 핵이 더 활발하게 순환하여 4, 8극 또는 그 이상의 극을 생성했을 수 있습니다.퇴적 광물이 북극이 아닌 '서극'을 가리키며 정렬되었을 수 있기 때문에, 고생자기 데이터를 다시 해석해야 할 것이다.대신에, 지구의 쌍극자장은 극이 적도에 근접하도록 방향을 잡았을 수 있다.이 가설은 에디아카라 고생자기학 기록에 의해 암시된 자극의 엄청나게 빠른 움직임을 설명하기 위해 자리 잡았습니다; 북극의 움직임은 개스키어스 [22]빙하와 거의 같은 시기에 일어날 것입니다.

고자기파 데이터에 대한 의존의 또 다른 약점은 기록된 자기 신호가 원래인지, 또는 이후 활동에 의해 재설정되었는지 여부를 판단하는 데 어려움이 있다는 것입니다.예를 들어, 산을 쌓는 조산물은 변성 반응의 부산물로 뜨거운 물을 방출한다; 이 물은 수천 킬로미터 떨어진 바위로 순환하고 그들의 자기 신호를 재설정할 수 있다.이것은 몇 백만 년 이상 된 암석의 진위를 밝히기 어렵게 만든다.[15]또한 대규모 재자화 이벤트가 발생했다는 추가 증거가 축적되고 있어 고생자기극의 [23][24]추정 위치를 수정해야 할 수 있다.

현재 저위도에 의심할 여지 없이 퇴적된 호주의 엘라티나 퇴적물은 단 한 곳뿐이며 퇴적일은 매우 제한적이고 신호는 명백하게 [25]독창적이다.

저위도 빙하 퇴적물

'눈덩이 지구'형 퇴적물인 신생대 포카텔로 층의 디아믹타이트
South Australia Flinders Ranges NP의 EdiacaranGSSP 사이트 아래의 Elatina Fm diamictite.저울에 1달러짜리 동전.

빙하에 의해 퇴적된 퇴적암은 식별이 가능한 독특한 특징을 가지고 있다.지구의 눈덩이 가설이 등장하기 훨씬 전에 많은 신생대 퇴적물은 빙하 기원으로 해석되어 왔으며, 퇴적 당시 열대 위도에 있었던 것으로 보이는 퇴적물도 있었다.하지만, 전통적으로 빙하와 관련된 많은 퇴적물 특징들은 다른 [26]방법으로도 형성될 수 있다는 것을 기억할 필요가 있다.따라서 눈덩이 지구의 많은 주요 사건들의 빙하 기원에 대해서는 [17]논란이 되고 있다.2007년 현재, 열대 틸라이트를 식별하는 "매우 신뢰할 수 있는"[19] 기준점은 하나뿐이며, 이는[17] 적도 얼음 덮개에 대한 설명을 다소 주제넘게 만든다.그러나 Sturtian 기간 동안 열대지방에서 해수면 빙하가 발생했다는 증거가 [27][28]축적되고 있다.퇴적물의 빙하 기원에 대한 증거는 다음과 같다.

  • 빙하나 다른 [29]현상에 의해 퇴적될 수 있는 드롭스톤(해양 퇴적물에 떨어지는 돌)
  • 바브(얼음 주변 호수의 연간 퇴적층)는 높은 [30]온도에서 형성될 수 있습니다.
  • 빙하 줄무늬(암반에서 긁힌 암석에 의해 형성됨): 유사한 줄무늬는 때때로 진흙 흐름이나 구조 [31]운동에 의해 형성됩니다.
  • 반독점자(부실하게 분류된 대기업).원래는 빙하로 묘사되었지만, 대부분은 사실 파편의 [17]흐름에 의해 형성되었다.

개방수 퇴적물

눈덩이 기간 동안 형성된 일부 퇴적물은 활발한 수문학적 순환이 존재하는 경우에만 형성되었을 것으로 보인다.두께가 5,500미터에 이르는 빙하 퇴적물 띠는, 비빙하 퇴적물의 작은 띠(미터)로 구분되어 있으며, 빙하가 녹았다가 수천만 년 동안 반복적으로 다시 형성되었다는 것을 보여준다; 단단한 바다는 이러한 규모의 [32]퇴적물을 허용하지 않을 것이다.오늘날 남극 대륙에서 볼 수 있는 것과 같은 얼음 기류가 이러한 과정을 일으켰을 가능성이 있다고 여겨진다[by whom?].또한, 오픈워터에서만 형성될 수 있는 퇴적물 특징(예를 들어 파동 형성 잔물결, 멀리 이동한 얼음 부스러기 및 광합성 활동의 지표)은 눈덩이-지구 시대의 퇴적물 전체에 걸쳐 발견될 수 있다.이것들은 완전히 얼어붙은 지구의 [33]녹은 물의 "오아시스"를 나타낼 수 있지만, 컴퓨터 모델링은 바다의 넓은 지역이 얼음이 없는 상태로 남아 있었을 것이라고 시사한다. 즉, "하드" 눈덩이는 에너지 균형과 일반적인 순환 [34]모델 측면에서 타당하지 않다고 주장한다.

탄소 동위원소 비율

바닷물에는 탄소-12와 12탄소 원자의 1.109%를 차지하는 희귀 탄소-13의 13두 가지 안정적인 동위원소가 있다.

광합성을 포함한 생화학적 과정은 보다 가벼운 C 동위원소를 우선적으로 포함하는 경향이 있다.따라서 해양에 서식하는 광합성 물질(원생물과 조류 모두)은 지구 탄소의 1차 화산원에서 발견되는 풍부함에 비해 C에서 매우 약간 고갈되는 경향이 있다.따라서, 광합성 생물이 있는 바다는 유기물 내에서는 C/12C 비율이 낮고, 대응하는 바닷물에서는 C/C 비율이 높을 것이다.석화된 퇴적물의 유기성분은 매우 미약하지만 측정가능하게 C에서 고갈될 것이다.

제안된 눈덩이 지구의 에피소드 동안, C 대 [35]C의 비율에 빠르고 극단적인 음의 편차가 있다.전 세계 퇴적물에 있는 C의 '스파이크'의 시기를 면밀히 분석하면 [36]신생대 후기 빙하 현상을 네 개, 어쩌면 다섯 개 정도 인지할 수 있다.

띠 철제 포메이션

검은 띠 철석이 있는 21억 년 된 바위

띠철층(BIF)은 산화철과 철분이 부족한 셰르트로 이루어진 퇴적암입니다.산소가 있으면 철분은 자연적으로 녹슬어 물에 녹지 않게 된다.줄무늬 철의 형성은 일반적으로 매우 오래되었고, 그 퇴적물은 종종 광합성적으로 생성된 산소와 접촉하여 산화철로 침전되었던 고생대기의 지구 대기의 산화와 관련이 있습니다.

이 밴드들은 무산소와 산소가 함유된 바다 사이의 티핑 포인트에서 생성되었다.오늘날 대기는 산소가 풍부하고(부피 기준 약 21%), 바다와 접촉하고 있기 때문에, 띠 모양의 형성을 퇴적시킬 만큼 충분한 산화 철을 축적하는 것은 불가능하다.18억 년 전 고생대 이후에 퇴적된 유일한 광범위한 철 생성물은 극저온 빙하 퇴적물과 관련이 있습니다.

이렇게 철분이 풍부한 암석이 퇴적되기 위해서는 바다에 산화물이 있어야 하며, 그렇게 많은 용해 철이 산화철로 침전되는 산화제를 만나기 전에 축적될 수 있어야 합니다.바다가 무산소가 되려면 산소화된 대기와의 가스 교환이 제한되어야 한다.이 가설의 지지자들은 퇴적 기록에서 BIF의 재등장은 [10]해빙에 의해 밀폐된 바다에서 산소 수준이 제한되었기 때문이라고 주장하는 반면, 반대론자들은 BIF 퇴적물이 내해에서 형성되었음을 나타낼 수 있다고 주장한다.

이러한 호수는 바다로부터 격리되어 있기 때문에 오늘날의 흑해와 같이 깊이에서 정체되고 무독성이 있을 수 있다. 충분한 철분 투입은 BIF [17]형성에 필요한 조건을 제공할 수 있다.BIFs가 빙하의 끝을 나타냈다고 주장하는 또 다른 어려움은 그들이 빙하 [20]퇴적물과 함께 묻혀 있다는 것이다.마리노 [citation needed]빙하기 동안 BIF도 눈에 띄게 사라졌습니다.

카보네이트암

오늘날의 빙하

신생대 빙하 퇴적물 상단 주변에는 일반적으로 화학적으로 침전된 퇴적 석회암 또는 돌로마이트 미터에서 수십 미터 [37]두께로 급격히 변화한다.이 뚜껑 탄산염들은 때때로 다른 탄산염 암석들이 없는 퇴적물 연속에서 발생하는데, 이것은 그들의 [38]퇴적이 해양 화학의 심각한 이상 현상의 결과라는 것을 암시합니다.

화산은 이산화탄소를 보충하는2 역할을 했을지도 모르며, 아마도 극저온기 전지구 빙하기가 끝날 것이다.

이러한 뚜껑 탄산염은 종종 큰 [39]파문으로 해석되는 이상한 퇴적 구조뿐만 아니라 특이한 화학 조성을 가지고 있습니다.이러한 퇴적암의 형성은 양전하를 띤 이온의 대량 유입으로 인해 발생할 수 있으며, 이는 지구의 눈덩이 사건 이후 극한의 온실 기간 동안 빠르게 풍화되면서 발생할 수 있다.모자의 탄산염의δ13C 동위 원소 서명−5 ‰ 근처가 낮은 값부터 광합성은 보통 가치를 높이기 위해 행동하는 삶의 부재를 보여 줄 수 있습니다;그 대신에 메탄 예금의 발매 높은 값에서 균형을 잡아 주는 것이 영향을 낮추었을 수 있겠습니다 usually/could은 mantle—such의 값과 일치합니다s광합성을 할 수 있습니다.

뚜껑 탄산염의 형성과 관련된 정확한 메커니즘은 명확하지 않지만, 가장 많이 인용된 설명은 지구가 녹을 때 물이 대기 중의2 풍부한 CO를 녹여 탄산을 형성할 것이고, 이는 산성비로 떨어질 것이라는 것을 암시한다.이는 규산염과 탄산암(빙하 파편 포함)을 풍화시켜 대량의 칼슘을 방출할 것이며, 바다에 씻겨 들어가면 특유의 질감이 있는 탄산염 퇴적암층을 형성할 것이다.이러한 비생물적인 "캡 카보네이트" 퇴적물은 눈덩이 지구 가설을 일으키기 전까지 빙하 위에서 발견될 수 있다.

그러나 탄산염 캡을 위한 빙하 기원 지정에는 몇 가지 문제가 있다.첫째, 대기 중의 높은 이산화탄소 농도로 인해 해양이 산성화되고 그 안에 포함된 모든 탄산염이 용해될 것이며, 이는 캡 탄산염의 퇴적과 분명히 상충된다.또한 일부 캡탄산염의 두께는 비교적 빠른 탈탄산염에서 합리적으로 제조할 수 있는 두께를 훨씬 상회한다.원인은 비슷한 시기에 명확한 빙하 기원의 많은 배열 위에 있는 캡 탄산이 부족하고 제안된 빙하 [17]기원의 배열 내에서 유사한 탄산이 발생함에 따라 더욱 약해진다.적어도 Doushantuo 캡 탄산염을 생성했을 수 있는 대체 메커니즘은 메탄의 빠르고 광범위한 방출이다.이것은 기체가 [40]퇴적물을 통해 흐르면서 형성된 것으로 보이는 특이한 퇴적 특성뿐만 아니라 -48µC까지13 매우 낮은 값을 차지한다.

산도의 변화

붕소 원소의 동위원소들은 마리노 [41]빙하 이전과 이후에 바다의 pH가 급격히 떨어졌음을 시사한다.이것은 대기 중의 이산화탄소의 증가를 나타낼 수 있으며, 그 중 일부는 바다로 용해되어 탄산을 형성할 것이다.붕소의 변화는 극단적인 기후 변화의 증거일 수 있지만, 지구 빙하를 의미할 필요는 없습니다.

우주 먼지

지구 표면은 주로 지구의 핵에 있는 이리듐 원소에서 매우 고갈되어 있다.표면에 존재하는 원소의 유일한 중요한 원천은 지구에 도달하는 우주 입자들이다.눈덩이처럼 쌓인 지구에서는 이리듐이 얼음판에 쌓이고 얼음이 녹으면 이리듐이 풍부하게 쌓이게 된다.이리듐 이상은 카보네이트 층의 바닥에서 발견되었고, 빙하 현상이 적어도 3백만 [42]년 동안 지속되었다는 것을 암시하는 데 사용되었지만, 이것은 반드시 빙하의 전지구적 범위를 의미하는 것은 아니다; 사실, 비슷한 이상은 큰 [43]운석의 충돌로 설명될 수 있다.

주기적 기후 변동

화학 풍화 중 토양에 남아 있는 이동 양이온 비율(화학 변화 지수)을 사용하여, 화학 풍화는 빙하 연속 내에서 주기적인 방식으로 변화하고, 간빙기 동안 증가하며, 추위와 건조한 [44]빙하 기간에는 감소하는 것으로 나타났다.이러한 패턴은, 만약 사건의 진정한 반영이라면, "눈덩이 지구"가 완전히 얼어붙은 지구보다 플라이스토세 빙하기 주기와 더 많이 유사하다는 것을 암시한다.

게다가, 스코틀랜드의 포트 아스카이그 틸라이트 층의 빙하 퇴적물은 빙하와 얕은 해양 [45]퇴적물이 섞여 있는 주기를 명확하게 보여준다.이 퇴적물의 중요성은 그들의 연대에 크게 의존한다.빙하 퇴적물은 연대 측정이 어렵고, 포르타스카이그 그룹과 가장 가까운 연대의 침상은 층서학적으로 관심층보다 8km 위에 있다.이것의 연대는 600 Ma로 추정된다는 것은 이 바닥들이 Sturtian 빙하와 잠정적으로 관련이 있을 수 있다는 것을 의미하지만, 그것들은 눈덩이 지구의 진퇴를 나타낼 수도 있다.

메커니즘

눈덩이처럼 불어나는 지구[46] 기간 동안의 상태를 컴퓨터 시뮬레이션으로 재현

눈덩이처럼 불어나는 지구 사건의 시작은 눈과 얼음에 대한 지구의 커버리지를 증가시키는 일부 초기 냉각 메커니즘을 수반할 것이다.눈과 얼음에 대한 지구의 커버리지의 증가는 다시 지구의 알베도를 증가시킬 것이고, 이는 냉각에 대한 긍정적인 피드백을 가져올 것이다.눈과 얼음이 충분히 쌓이면 도망갈 수 있는 냉각이 됩니다.이러한 긍정적인 피드백은 적도 대륙 분포에 의해 촉진되며, 이것은 태양 복사가 가장 직접적인 적도에 가까운 지역에 얼음이 축적될 수 있게 해준다.

슈퍼볼카노의 폭발, 메탄 및/또는 이산화탄소와 같은 온실 가스의 대기 농도 감소, 태양 에너지 출력의 변화 또는 지구 궤도의 섭동과 같은 많은 가능한 트리거 메커니즘이 눈덩이 지구의 시작을 설명할 수 있다.트리거와 상관없이, 초기 냉각은 얼음과 눈으로 덮인 지구 표면의 면적을 증가시키고, 추가적인 얼음과 눈은 더 많은 태양 에너지를 우주로 반사하여 지구를 더 냉각시키고 얼음과 눈으로 덮인 지구 표면의 면적을 더 증가시킨다.이 양성 피드백 고리는 결국 현대의 남극 대륙만큼 차가운 적도를 만들어 낼 수 있다.

주로 화산 활동에 의해 방출된 수백만 년 동안의 대기 중 이산화탄소의 대량 축적과 관련된 지구 온난화는 눈덩이 지구를 녹이는 계기가 된다.녹는 것에 대한 긍정적인 피드백으로 인해, 지구 표면의 대부분을 덮고 있는 눈과 얼음이 최종적으로 녹는 데는 천 [citation needed]년 정도의 시간이 필요할 것입니다.

대륙 분포

대륙의 열대 분포는 아마도 반직관적으로 눈덩이 지구의 시작을 [47]허용하기 위해 필요하다.첫째, 열대 대륙은 탁 트인 바다보다 반사성이 더 높기 때문에 태양의 열을 덜 흡수한다: 오늘날 지구상의 태양 에너지의 대부분의 흡수는 열대 [48]바다에서 일어난다.

또한 열대 대륙은 더 많은 강우량에 노출되어 하천 유량이 증가하고 침식이 발생합니다.공기에 노출되면 규산염 암석은 풍화 반응을 일으켜 대기 중의 이산화탄소를 제거한다.이러한 반응은 암석 형성 광물 + CO2 + HO2 → 양이온 + 중탄산염 + SiO의2 일반적인 형태로 진행됩니다.이러한 반응의 예로는 울라스토나이트의 풍화가 있습니다.

CaSiO3 + 2CO2 + HO2 → Ca2+ + SiO2 + 2HCO3−

방출된 칼슘 양이온은 바다에서 용해된 중탄산염과 반응하여 화학적으로 침전된 퇴적암으로 탄산칼슘을 형성합니다.이것은 온실 가스인 이산화탄소를 대기권에서 지구권으로 옮기고, 지질학적 시간 척도로 일정한 상태에서 화산에서 대기 중으로 배출되는 이산화탄소를 상쇄합니다.

2003년 현재,[49] 신생대 동안 분석을 위한 적절한 퇴적물이 너무 적었기 때문에 정확한 대륙 분포는 확립하기 어려웠다.일부 재구성은 극지 대륙을 가리키며, 이것은 얼음이 핵을 형성할 수 있는 지점을 제공하는 다른 모든 주요 빙하의 특징이었다.해양 순환 패턴의 변화가 눈덩이 지구의 [50]방아쇠를 당겼을 수도 있다.

는Neoproterozoic 눈덩이의 시작으로 기여한 것 같다고 또 다른 요인에는 충분한 양의 메탄여 대기의 이산화 탄소, 훨씬 더 약해온실 gas,[51]고 방출될 수 있는younger—thus fainter—Sun에 산화 반응하기로 합의했을 것 대기의 산소, 도입 등이 포함되어 있다.6p네오프로테로생대에서는 방사선이 감소합니다.[17]

보통, 지구가 자연적인 기후 변동과 들어오는 태양 복사의 변화로 인해 추워지면, 냉각은 이러한 풍화 반응을 늦춘다.그 결과, 온실 가스가 축적됨에 따라 대기로부터 배출되는 이산화탄소가 줄어들고 지구가 따뜻해집니다. 이 '부정 피드백' 프로세스는 냉각의 크기를 제한합니다.하지만, 빙하기 동안, 지구의 대륙들은 모두 열대 위도에 있었고, 이것은 지구가 차가워지는 동안에도 육지에서 높은 풍화율이 계속되었기 때문에 이러한 조정 과정을 덜 효과적으로 만들었다.이것은 얼음이 극지방 너머로 이동하게 한다.일단 얼음이 [52]적도의 30° 이내로 진행되면, 긍정적인 피드백이 뒤따를 수 있으며, 이로 인해 얼음의 반사율(알베도)이 증가하여 지구 전체가 얼음으로 덮일 때까지 더 많은 얼음이 형성될 수 있다.

극지방의 대륙은 낮은 증발 속도로 인해 너무 건조하여 상당한 탄소 증착을 허용하지 않으며, 탄소 순환에서 제거될 수 있는 대기 중 이산화탄소의 양을 제한합니다.지구 빙하 전 퇴적물에서 탄소-12에 비해 동위원소 탄소-13의 비율이 점진적으로 상승하는 것은 눈덩이 지구 이전의 CO 감소가 느리고 지속적인 [53]과정이었다는 것을 의미한다2.

눈덩이 지구의 시작은 항상 퇴적물의 [54]µC13 값이 급격히 하락하는 것으로 나타나는데, 이것은 추운 온도와 얼음으로 뒤덮인 해양의 결과로 인한 생물학적 생산성의 추락에 기인할 수 있는 특징이다.

2016년 1월, Gernon 외 연구진은 얕은 능선을 따라 있는 히알로카스타이트의 분출과 급격한 변화를 두꺼운 얼음이 덮인 바다에서 알칼리성의 대폭적인 증가와 연관짓는 "Shallow-ridge 가설"을 제안했다.Gernon 등은 빙하 과정에서 알칼리도의 증가가 눈덩이 지구 [55]사건의 여파로 형성된 캡 탄산염의 두께를 설명하기에 충분하다는 것을 입증했다.

냉동 기간 중

지구 빙상은 다세포 [3]생명체의 진화에 필요한 병목 현상을 일으켰을 수 있다.

지구 기온이 너무 낮아서 적도는 오늘날의 남극 [46]대륙만큼 추웠다.이 낮은 온도는 대부분의 들어오는 태양 에너지를 우주로 반사하는 빙상의 높은 알베도에 의해 유지되었다.대기 중 수증기가 얼어서 생긴 보온 구름의 부족이 이 효과를 증폭시켰다.

지구 빙하 탈출

지구를 녹이는 데 필요한 이산화탄소 수치는 오늘날 대기의 [56]약 13%인 350배인 것으로 추정되고 있다.지구는 얼음으로 거의 완전히 덮여있었기 때문에, 규산암에서 풍화된 알칼리 금속 이온의 방출에 의해 이산화탄소가 대기에서 빠져나갈 수 없었다.이상이 4~30만년 후 충분한 이산화 탄소와 메탄, 주로 화산에 의해 방출되지만 또한 미생물 유기 탄소 얼음 밑에 그 gas,[57]에 갇힌 변환하여 생산된 마침내 그 열대 지방에서 영구적으로 무빙의 땅과 물의 밴드를 발전시켜 표면 얼음을 녹게 할 온실 효과를 일으키는;[58]이 wou이내에 한때를 쌓다.ld da얼음보다 거칠어지기 때문에 태양으로부터 더 많은 에너지를 흡수하여 "양성 피드백"을 시작합니다.

저위도 영구 동토층에 갇힌 메탄 하이드레이트의 상당한 퇴적물의 불안정성도 탈착 및 [59]온난화에 대한 트리거 및/또는 강력한 양성 피드백으로 작용했을 수 있다.

대륙에서는 빙하가 녹으면 대량의 빙하 퇴적물이 방출되어 침식되고 기후가 악화될 것이다.결과적으로 바다에 공급되는 퇴적물은 인과 같은 영양소가 많을 것이고, 이것은 CO의2 풍부함과 결합되어 시아노박테리아 개체수의 폭발을 촉발할 것이고, 이것은 비교적 빠른 대기 재산소화를 야기할 것이고, 이는 Ediacaran 바이오타와 후속 캄브리아 탐험의 상승에 기여했을 것이다.오시온:대형 다세포 생명체가 발달할 수 있는 높은 산소 농도.비록 양의 피드백 루프가 지질학적 단시간에 얼음을 녹이겠지만, 아마도 1,000년 미만일 것이다. 대기 중 산소의 보충과 CO2 수준의 고갈은 수천 년이 더 걸릴 것이다.

지구가 다시 얼 정도로 이산화탄소 수치가 떨어졌을 가능성이 있다; 이 순환은 대륙이 더 많은 [60]극지방으로 표류할 때까지 반복되었을지도 모른다.

더 최근의 증거는 해양 온도가 낮을수록, 결과적으로 가스가 녹는 바다의 높은 능력이 바닷물의 탄소 함량을 이산화탄소로 더 빨리 산화시켰다는 것을 암시한다.이것은 직접적으로 대기 중의 이산화탄소의 증가, 지구 표면의 온실 온난화, 그리고 총 눈덩이 상태의 [61]방지로 이어진다.

수백만 년 동안, 빙결석은 얼음 위나 내부에 축적되었을 것이다.사이코필릭 미생물, 화산재, 얼음이 없는 곳에서 나오는 먼지는 수백만 평방 킬로미터에 이르는 얼음 위에 가라앉을 것이다.일단 얼음이 녹기 시작하면, 이 층들은 눈에 띄게 되고 얼음 표면을 어둡게 물들여서,[62] 그 과정을 가속화하는데 도움을 줄 것이다.

또한, 태양의 자외선은 물 분자와 충돌할 때 과산화수소를 생성했다22.보통22 HO는 햇빛에 분해되지만 일부는 얼음 안에 갇혔을 것이다.빙하가 녹기 시작했을 때, 그것은 물과 산소 분자로 나뉘어져 대기 중의 [63]산소를 증가시키는 해양과 대기 둘 다로 방출되었을 것이다.

슬래시볼 지구 가설

빙하의 존재에 대한 논란은 없지만, 행성 전체가 얼음으로 덮여 있었다는 생각은 더 논란이 되고 있으며, 일부 과학자들은 얼음이 없는, 혹은 얼음이 얇은 물의 띠가 적도 주변에 남아 수문학적 순환이 계속되도록 하는 "슬러시볼 지구"를 가정하도록 유도하고 있다.

이 가설은 열린 물이나 빠르게 움직이는 얼음 아래에서만 형성될 수 있는 퇴적 기록의 특정한 특징을 관찰하는 과학자들에게 호소합니다.최근의 연구는 쇄설암에서 지구 화학적 순환을 관찰했는데, 이는 "눈덩이" 기간이 최근의 지구 역사에서 빙하기 주기와 유사한 따뜻한 계절에 의해 중단되었음을 보여준다.눈덩이처럼 불어나는 지구의 컴퓨터 모델을 만들려는 시도들 또한 지구를 지배하는 법칙과 상수의 근본적인 변화 없이 전지구 얼음 덮개를 수용하기 위해 고군분투하고 있다.

덜 극단적인 눈덩이 지구 가설은 지속적으로 진화하는 대륙 구성과 해양 [64]순환의 변화를 포함한다.종합 증거는 "지층학적 기록으로 완전한 지구 [64]빙하를 가정할 수 없는"[65] 지구 슬러시볼을 나타내는 모델을 만들어냈다.Kirschivink의[10] 원래 가설은 따뜻한 열대 웅덩이가 눈덩이인 지구에 존재할 것으로 예상된다는 것을 인정했습니다.

눈덩이 지구 가설은 빙하와 간빙하의 번갈아 일어나는 현상이나 빙하판 가장자리의 [66]진동을 설명하지 않는다.

과학적 논쟁

이 가설에 반대하는 주장은 얼음 덮개의 변동과 "눈덩이 지구" 퇴적물 중에 녹는다는 증거이다.이러한 녹는 증거는 빙하 낙하석의 [32]증거, 기후 [44]순환의 지구 화학적 증거, 그리고 매립된 빙하와 얕은 해양 [45]퇴적물에서 나온다.13°N으로 제한된 오만의 더 긴 기록은 7억1200만 년 전부터 5억4500만 년 전까지의 기간(스투르티아와 마리노아 빙하가 포함된 기간)을 포함하며 빙하 [67]퇴적과 빙하가 없는 퇴적을 모두 보여준다.

지구 기후 모델로 눈덩이처럼 쌓인 지구를 재현하는 데 어려움이 있었다.해양이 혼합된 단순한 GCM은 적도까지 동결될 수 있습니다; 완전한 동적 바다를 가진 더 정교한 모델은 [68](원시적인 해빙 모델일 뿐이지만) 적도까지 해빙을 형성하지 못했습니다.또한, 지구 전체의 얼음 덮개를 녹이는 데 필요한 CO의 양은2 130,[56]000ppm으로 계산되었으며, 일부에서는 터무니없이 [69]큰 것으로 간주됩니다.

스트론튬 동위원소 데이터는 빙하 중 규산염 풍화 정지 및 빙하 직후의 빠른 속도의 제안된 눈덩이 지구 모델과 상충하는 것으로 밝혀졌다.따라서, 해양 침입 시 영구 동토층으로부터의 메탄 방출은 빙하 [70]직후에 측정된 탄소 이탈의 큰 원천으로 제안되었다.

지퍼 리프트 가설

닉 에일스는 신생대의 눈덩이 지구는 사실 지구 역사상 다른 빙하와 다르지 않았으며, 단일 원인을 찾으려는 노력은 [17]실패로 끝날 것이라고 주장한다."지퍼 리프트" 가설은 대륙 "해동"의 두 가지 펄스를 제안하는데, 첫째, 초대륙 로디니아가 분열되어 원형 태평양을 형성하고, 그 다음에 발틱 대륙이 로랑시아에서 갈라져 원형 대서양으로 분할되어 빙하기와 결합된다.연관된 지각 융기는 동아프리카 리프트가 높은 지형에 책임이 있는 것처럼 높은 고원을 형성할 것이다; 이 높은 지대는 빙하를 수용할 수 있다.

띠철 생성물은 녹은 철 이온과 무독성 물이 필요하기 때문에 전지구 얼음 덮개의 피할 수 없는 증거로 받아들여져 왔다. 그러나 신생물 띠철 생성물의 제한된 범위는 그들이 얼어붙은 바다에서 형성된 것이 아니라 내해에서 형성되었을 수 있다는 것을 의미한다.그러한 바다는 광범위한 화학작용을 겪을 수 있다; 높은 증발속도는 철 이온을 농축시킬 수 있고 순환의 주기적인 부족은 무산소 바닥 물이 형성되도록 할 수 있다.

대륙 강도는 관련 침하와 함께 이러한 육지로 둘러싸인 수역을 생성하는 경향이 있다.이러한 강도와 그에 따른 침하로 인해 퇴적물의 빠른 퇴적물을 위한 공간이 생성되어 지구 해수면을 상승시키기 위한 거대하고 빠른 융해의 필요성이 없어질 것이다.

고확률 가설

적도 대륙에 얼음이 존재한다는 것을 설명하기 위한 경쟁 가설은 지구의 축 경사가 60° 부근에서 매우 높았기 때문에, 비록 뒷받침되는 증거는 [71]드물지만, 지구의 땅이 높은 "위도"에 놓일 것이라는 것이었다.덜 극단적인 가능성은 얼음으로 가득 찬 대륙을 암시하는 자기 판독치가 상대적으로 비슷한 자기 극과 회전 극에 의존하기 때문에 단지 지구의 자기 극이 이러한 기울기로 이동한 것일 수 있다.이 두 가지 상황 중 어느 경우든 동결은 오늘날과 같이 비교적 작은 지역으로 제한될 것이다; 지구의 기후에 심각한 변화는 필요하지 않다.

관성 교환 진극성 방랑

지구의 눈덩이 사건 동안 저위도의 빙하 퇴적물에 대한 증거는 관성 교환 진정한 극지방 방랑(ITPW)[72][73]의 개념을 통해 재해석되었다.고자기파 데이터를 설명하기 위해 만들어진 이 가설은 지구의 자전축에 대한 방향이 눈덩이처럼 불어난 지구로 추정되는 일반적인 시간 범위 동안 한 번 이상 이동했음을 시사한다.이것은 적도에 [74]퇴적하지 않고도 같은 빙하 퇴적물의 분포를 만들어 낼 수 있다.명제의 배후에 있는 물리학은 건전하지만, 원래의 연구에서 하나의 결함이 있는 데이터 포인트를 제거하는 것은 이러한 상황에서 개념을 적용하는 것을 [75]정당화하지 않았다.

증거에 대한 몇 가지 대안적인 설명이[clarification needed] [citation needed]제시되었다.

냉동기를 통한 생존

열수 분출구의 일종인 블랙 스모커

엄청난 빙하는 지구상의 광합성 생명체를 감소시켜 대기 중의 산소를 고갈시키고, 그에 따라 산화되지 않은 철분이 풍부한 암석이 형성되도록 할 것이다.

반대론자들은 이러한 종류의 빙하가 생명체를 완전히 멸종시켰을 것이라고 주장한다.그러나 스트로마톨라이트와 온콜라이트와 같은 미세 화석은 적어도 얕은 해양 환경에서는 생명체가 어떠한 동요도 겪지 않았다는 것을 증명한다.대신 생명체는 영양학적 복잡성을 발달시켰고 추운 시기에도 상처 [76]없이 살아남았다.찬성론자들은 생명체가 다음과 같은 방식으로 생존하는 것이 가능했을 수도 있다고 반박한다.

  • 지구의 깊은 바다와 지각에서 생존하는 해양 열수 분출구의 화학 물질로 구동되는 혐기성 저산소 생물 저장고에서는; 하지만 광합성은 그곳에서 가능하지 않았을 것이다.
  • 얼음층 아래에서, 이론적으로 현대 빙하층, 고알핀과 북극 탈루스 영구 동토층, 기초 빙하 얼음과 유사한 화학석영양(미니메탈 대사) 생태계가 있다.이것은 화산 활동이나 지열 [77]활동 지역에서 특히 그럴듯하다.
  • 남극의 보스토크 호수와 비슷한 만년설 내부와 아래에 있는 액체 상태의 물 주머니.이론적으로, 이 시스템은 남극 건조 계곡의 영구히 얼어붙은 호수에 살고 있는 미생물 군집과 유사할 수 있다.광합성은 100m 두께의 얼음 아래에서 일어날 수 있으며, 적도 승화 모델에 의해 예측된 온도에서 적도 얼음 두께가 10m를 [78]넘지 않도록 할 것이다.
  • 알과 휴면 세포와 포자가 냉동 기간 중 가장 심각한 단계에서 얼음으로 깊게 얼기 때문이다.
  • 탁 트인 바닷물의 작은 지역: 폴리냐.이러한 자연 얼음 구멍은 주변 바다가 완전히 얼어붙은 경우에도 바람, 해류 또는 국지적 열원(예: 지열)의 작용으로 인해 발생할 수 있다.그들은 산소에 의존하는 유기체를 유지하기에 충분한 미량의 산소를 생성하기 위해 빛과2 CO에 접근할 수 있는 광합성 물질 집단(아직 존재하지 않는 다세포 식물 아님)을 보존할 수 있었다.얼음에 구멍이 생길 필요는 없으며, 단지 얼음의 일부 부분이 빛을 받아들일 수 있을 정도로 얇아질 뿐이다.이 작은 지역들은 로디니아 초대륙이나 그 잔재로부터 멀리 떨어진 깊은 바다에서 일어났을지도 모릅니다. 로디니아는 갈라져 구조판에 [citation needed]떠내려갔기 때문입니다.
  • 아래 얕은 바다를 덮고 있는 빙상 위에 "더러운 얼음" 층이 있습니다.바다에서 나온 동물들과 진흙들은 얼음의 밑부분으로 얼려지고 위의 얼음이 증발하면서 점차 꼭대기에 집중될 것이다.작은 연못은 [79]얼음을 통한 영양소의 흐름 덕분에 생명으로 가득 차게 될 것이다.이러한 환경은 지구 표면적의 [80]약 12%를 차지했을 수 있다.
  • 오늘날 [81]아이슬란드와 비슷한 지열 핫스팟 근처에서 볼 수 있는 액체 상태의 작은 오아시스.
  • 열대지방의 누나탁 지역에서는 낮의 열대성 태양이나 화산열이 차가운 바람으로부터 보호되는 맨 바위를 뜨겁게 달구고 [citation needed]해질녘에 얼어버리는 작은 일시적인 녹은 웅덩이를 만들었다.
  • 빙하수에 녹은 철분이 풍부한 퇴적물과 함께, 산소가 들어간 빙하수는 진핵 생물과 광합성 및 화학 합성 유기체 둘 다 생태계를 지탱하기에 충분한 영양소를 제공하는 바다에 들어갔을 때, 녹은 물 산소 펌프를 만들었습니다.담수는 또한 바다의 [82]다른 곳보다 진핵 생물에 덜 적대적인 지역을 만든 과염수 바닷물과 섞일 것이다.

하지만, 화석 기록에 의해 결정될 수 있는 한, 생물과 생태계는 대멸종이 예상할 수 있는 중요한 변화를 겪지 않은 것으로 보인다.보다 정확한 연대 측정의 출현으로, 눈덩이 지구와 관련된 식물성 플랑크톤 멸종 사건이 빙하 발생보다 1600만년 [83]전에 일어난 것으로 나타났다.위에 열거된 모든 생태적 피난처에서 생명이 매달린다고 해도, 지구 전체의 빙하는 눈에 띄게 다른 다양성과 구성을 가진 생물군을 만들어 낼 것이다.이러한 다양성과 구성의 변화는 아직 관찰되지[84] 않았다. 사실, 기후 변화에 가장 민감해야 할 유기체는 눈덩이 [43]지구로부터 아무런 피해를 입지 않고 나타난다.이에 대한 한 가지 반박은 눈덩이 지구에 의해 야기된 대멸종에 반대하는 주장이 제기되는 이러한 많은 장소들에서, 극저온 화석 기록은 엄청나게 [85]빈약하다는 사실이다.

시사점

눈덩이처럼 쌓인 지구는 지구 생명체의 역사에 심오한 의미를 지니고 있다.많은 기름기둥들이 추정되고 있지만, 전 세계의 얼음 덮개는 분명히 햇빛에 의존하는 생태계를 파괴했을 것이다.저위도 빙하 퇴적물과 관련된 암석들의 지구화학적 증거는 빙하 기간 동안 해양 생물의 추락을 보여주는 것으로 해석되어 왔다.

바다의 물의 약 절반이 얼음처럼 단단하게 얼어있기 때문에, 남아있는 물은 현재보다 두 배나 더 짜고, 빙점을 낮출 것이다.이 얼음판이 이산화탄소가 풍부한 뜨거운 대기 아래에서 녹으면, 그것은 2킬로미터 두께의 따뜻한 (50°C) 담수 층으로 바다를 덮을 것이다.따뜻한 지표수가 더 차갑고 깊은 소금물과 섞인 후에야 바다는 더 따뜻하고 덜 [86]짠 상태로 돌아왔다.

얼음이 녹은 것은 다양화를 위한 많은 새로운 기회들을 제시했고, 실제로 극저온기 말기에 일어난 급속한 진화를 이끌었을지도 모른다.

초기 진화에 미치는 영향

디킨소니아 코스타타, 알 수 없는 친밀감을 가진 에디아카라과 생물로 퀼트 모양

신생대는 동물을 포함한 다세포 유기체의 놀라운 다양화의 시기였다.눈덩이 빙하가 끝난 후 유기체의 크기와 복잡성은 상당히 증가했다.이러한 다세포 유기체의 발달은 여러 개의 얼음집과 온실의 순환으로 인한 증가된 진화 압력의 결과였을지도 모른다; 이런 의미에서, 눈덩이처럼 불어나는 지구의 사건들은 진화를 "펌프"시켰을지도 모른다.그 대신에, 변동하는 영양소 수치와 증가하는 산소가 한 몫을 했을 수 있다.또 다른 빙하 사건은 캄브리아기 폭발이 일어나기 불과 몇 백만 년 전에 끝났을 수도 있다.

최근 몇 년 동안 널리 퍼지고 있는 가설 중 하나는 초기의 눈덩이 지구는 그로 인해 지구상의 생명체 진화에 많은 영향을 미치지 않았다는 것이다.사실 그 두 가설은 서로 배타적이지 않다.지구의 생물 형태는 지구 탄소 순환에 영향을 미치므로 주요 진화적 사건들이 탄소 순환을 변화시키고, 생물권 시스템 내의 다양한 저수지 내에 탄소를 재분배하고, 그 과정에서 수정된 생물권 시스템이 새로운 상태로 정착할 때까지 대기(온실) 탄소 저수지를 일시적으로 감소시킨다는 것이다.눈덩이I 에피소드(24억~21억 년)와 눈덩이II 에피소드(5억8000만~8억5000만 년 사이 선캄브리아 극저온기)는 각각 산소 광합성의 진화와 더 진보된 다세포 동물의 출현에 의해 야기되는 것으로 생각된다.그 땅의 [87][88]생명과 생명의 식민지화하지만, 이전의 연구 결과에 기초한 매우 최근의 연구는 육지 식물의 진화가 극저온 빙하 작용에 의해 추진되었다고 주장했고, 그들은 또한 지그네마토피체아가 단세포와 극저온성이 되고 편모를 잃고 성적인 [89]결합을 진화시킨 이유라는 이론을 세웠다.

해양순환에 미치는 영향

만약 그것이 존재한다면, 지열 가열과 맞물려, 거대한 수직 대류 [90]순환을 가진 활기차고 잘 혼합된 해양으로 이어질 수 있다.

발생 및 시기

신생대

신생대 말기에는 서너 개의 유의한 빙하기가 있었다.그 중에서 마리노아 빙하가 가장 중요했고, 스투르티아 빙하도 정말로 [91]널리 퍼져 있었다.설원 지지자인 호프만조차도 35만년[1] 동안 지속된 개스키어스 빙하가 오르도비스기 후기 빙하만큼 강렬하긴 했지만 지구 [47]빙하를 초래하지는 않았다는 데 동의한다.카이가스의 "빙하" 또는 "냉각 현상"의 상태는 현재 불분명하다. 일부 과학자들은 이 현상을 빙하로 인정하지 않고 있으며, 다른 과학자들은 이것이 스투르티아 협회의 연대가 좋지 않은 지층을 반영하는 것일 수도 있다고 의심하고 있으며, 또 다른 사람들은 이것이 정말로 제3의 [92]빙하기일 수도 있다고 믿고 있다.그것은 확실히 Sturtian이나 Marinoan 빙하보다 덜 중요했고, 아마도 전 세계적으로 중요하지 않을 것이다.새로운 증거는 신생대 동안 지구가 많은 빙하를 겪었다는 것을 암시하는데, 이것은 눈덩이 [4]가설과 강하게 대립할 것이다.

고생대생대

주요 기사:후론 빙하

눈덩이 지구 가설은 캐나다의 휴론 슈퍼그룹의 빙하 퇴적물을 설명하기 위해 제기되었지만, 저위도의 빙상을 암시하는 고자기적 증거는 논쟁의 여지가 [93][94]있다.남아프리카 공화국의 막가닌 층의 빙하 퇴적물은 후론기 빙하 퇴적물(약 22억 5천만 년)보다 약간 젊고 열대 [95]위도에 퇴적되었다.대산소 이벤트 동안 발생한 유리 산소의 상승이 산화를 통해 대기 중의 메탄을 제거했다는 주장이 제기되었다.그 당시 태양이 눈에 띄게 약했기 때문에, 지구의 기후는 표면 온도를 빙점 이상으로 유지하기 위해 강력한 온실 가스인 메탄에 의존했을지도 모른다.

이 메탄 온실이 없었다면 기온이 떨어졌고 눈사태가 [94]일어났을 수도 있다.

카루 빙하기

대륙 이동설 이전에, 인도와 남미 같은 열대 대륙 지역의 석탄기 층에 있는 빙하 퇴적물은 카루 빙하기가 열대지방까지 도달했다는 추측을 낳았다.그러나 대륙 재건에 따르면 실제로 얼음은 곤드와나 대륙의 극지방으로 제한되어 있었다.

「 」를 참조해 주세요.

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