Долгое время геологи подозревали, что в один или несколько периодов своей истории Земля представляла собой своеобразный «снежный ком» (говорят о Земля-снежок): было настолько холодно, что она была покрыта льдом.
Однако вопрос о том, как и насколько сильно замерзала планета, до сих пор остается открытым. В частности, долгое время велись споры о том, действительно ли толстый слой льда покрывал весь земной шар, включая экватор. Наиболее популярным периодом возможного глобального оледенения считается время между 720 и 635 миллионами лет назад, в криогенный период.
Теперь в песчаниках Тавакайва в скалах Колорадо найдено первое вещественное доказательство того, что ледниковое состояние, в котором находилась Земля 700 миллионов лет назад, достигло и центра экваториальных континентов. То есть Земля представляла собой «снежный ком» от Северного до Южного полюса. Исследование проводилось под руководством Лиама Кортни-Дэвиса с факультета геологических наук Университета Колорадо в Боулдере.
Земля-снежный ком
Гипотеза «Земли-снежка» — это научная теория, согласно которой примерно 650 миллионов лет назад наша планета была полностью или почти полностью покрыта льдом, простиравшимся вплоть до экваториальных морей.
Это событие частично подтверждается геологическими следами, свидетельствующими о ледниковых отложениях на дне древних океанов и континентов. Оно указывает на возможное наличие двух крупных ледниковых периодов — Стурцианского и Мариноанского оледенений.
Согласно теории, обширный глобальный ледяной покров привел к резкому падению температуры, заблокировав круговорот воды и создав практически негостеприимную среду. Однако этот экстремальный сценарий уже давно вызывает научные споры. Главным образом потому, что геологические свидетельства криогенных отложений в основном сосредоточены на окраинах континентов и в мелководных морских бассейнах, а в более отдаленных районах океанов их меньше.
Последние исследования предложили более тонкие интерпретации этой теории. Согласно этим исследованиям, возможно, что, хотя большая часть поверхности была заморожена, некоторые области вблизи экватора оставались свободными ото льда, образуя «экваториальный пояс» со свободной водой.
Первое реальное свидетельство глобального оледенения
Кортни-Дэвис и его коллеги использовали метод датирования, называемый масс-спектрометрией лазерной абляции. Они собрали образцы минералов из песчаников Тавакайв, богатых оксидом железа (гематитом U-Pb), а затем облучили их лазером, чтобы они выделили небольшое количество радиоактивного элемента урана.
Поскольку атомы урана распадаются с известной скоростью, исследователи смогли определить, когда эти породы, скорее всего, были погребены под землей, то есть между 690 и 660 миллионами лет назад, как раз в середине предполагаемой фазы «снежного кома» Земли.
Это означает, что песчаниковые хребты в горах Колорадо сохранили земную летопись, свидетельствующую о том, что криогенное оледенение достигло даже низких широт. Кроме того, результаты показывают, что горная порода, датируемая примерно миллиардом лет, подверглась интенсивной химической эрозии до накопления песка, вытесненного движениями льда в криогенный период. Это позволяет предположить, что ледниковая эрозия была менее интенсивной, чем считалось ранее.
Кортни-Дэвис добавил, что более подробное изучение этого периода истории Земли может помочь ученым понять взаимосвязь между климатом Земли и основными эволюционными переходами в истории жизни. Например, считается, что первые многоклеточные организмы, предки современных животных и растений, появились в океанах вскоре после того, как Земля Снежного кома окончательно оттаяла.
С аннотацией исследования, опубликованного в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, можно ознакомиться здесь.
