Цілком імовірно, що більше семисот мільйонів років тому наша планета була вся покрита льодом. І якщо це дійсно правда, то стають зрозумілі багато геофізичні парадокси, виявлені нещодавно.
Так, деякі вчені висувають припущення про те, що в дуже далекому минулому нашу Землю, принаймні, три рази повністю покривали льодовики, що мають більше кілометра товщини. І ось кілька років тому американський геофізик Харланд несподівано для всіх встановив, що знаходяться в тропічних широтах прибережні древні скелі, дійшли до нас з неопротерозойской періоду, покриті залишками льоду.
Парадокс у тому, що лід у тропічних зонах можна побачити лише в горах, та й то на висоті не нижче п'яти кілометрів.
Другий парадокс - той факт, що, як в шарах пирога, разом з такими дивними наносами Харланд виявив незвично багаті залізом відкладення, розташовані по черзі з шарами льоду. Це більш ніж дивно, оскільки, коли в атмосфері Землі є вільний кисень, відкрите залізо відразу ж окислюється, а знайдені відкладення оксиду не піддавались, хоча є підстави вважати, що склад атмосфери в неопротерозойской еру був майже таким же, як зараз.
Інша загадка - спостережувана повсюдно дивна закономірність: ці наноси в тропічних зонах обов'язково покриті товстим шаром скельного грунту, дуже багатого карбонатом. Фахівці знають, що карбонат з морської води виділяється при її нагріві, розчиняючись при охолодженні. Картина виходить така, ніби теплі тропічні води в якийсь час охолоджувалися, а потім досить швидко прогрілися через підвищення температури в повітрі.
Крім того, аналіз ізотопів вуглецю в знайдених карбонатних відкладеннях, що беруть участь у біохімічних життєвих процесах і тому вказують на існування життя або її відсутність, привів до висновку, що в скельні породи залізо було включено під час дуже довгих, розтягнутих на мільйони років, перерв, коли на планеті повністю була відсутня біологічне життя.
Але що могло стати причиною таких величезних перерв в еволюції?
Спроби пояснити такі парадокси були зроблені багатьма вченими. Так, в 1960-х геофізик Харланд самим першим висловив думку, що в епоху неопротерозоя Земля замерзала, причому навіть в жарких тропіках. Майже одночасно до цього висновку, хоча і виходячи вже з інших фактів, прийшов і радянський геофізик Михайло Будико, одним з перших змоделювати земний клімат.
Відповідно до його розрахунків, при істотному зниженні в атмосфері концентрацій вуглекислого газу можливе різке зниження парникового ефекту, а значить - охолодження повітря, що викликає поширення льодів і снігу в бік екватора. А таке збільшення площі, що опинилася під льодом і снігом, що відбивають сонячне світло, може викликати ще більше охолодження. І вже подібна ланцюгова реакція, в кінцевому рахунку, призводить до замерзання практично всієї поверхні Землі.
Будико назвав своє рішення цього кліматичного рівняння «рішенням білої планети» або ж «крижаний катастрофою».
Але тоді що перервало цей льодовиковий період? У 90-их минулого століття американським геологом Джозефом Кіршвінка було висловлено припущення про те, що зрушення тектонічних плит викликав появу великого числа вулканів, що почали викидати в атмосферу замерзлої планети величезна кількість вуглекислого газу. В атмосфері нашої повністю замерзлої планети, яку Кіршвінк назвав «сніжним комом», цей вуглекислий газ став накопичуватися до тих пір, поки «парниковий ефект», викликаний ним, не підняв температуру в повітрі до того значення, перед яким льоди почали відступати.
Кіршвінк прийшов до цього висновку, намагаючись з'ясувати природу загадкових відкладень заліза на льодовикових наносах. Відповідно до його теорії, залізо було розчинено у світовому океані в той час, коли в нашій атмосфері ще практично не було кисню, а з його появою в атмосфері і, отже, у воді, залізо початок випадати на океанське дно.
Гіпотеза Кіршвінка у багатьох викликала досить прохолодну реакцію, проте в наступне десятиліття виявилися два факти, що свідчать на її користь: це були згадані відкладення карбонату і їх ізотопний склад.
Сценарій льодовикової катастрофи, на думку вчених, виглядав так: сімсот мільйонів років тому всі ділянки суші, які складали нинішні континенти, були згруповані в основному близько екватора, а моря біля полюсів були повністю покриті льодом. Інтенсивність потоку тепла від сонця була на шість-сім відсотків нижче, ніж зараз, а це робило клімат нестійким до можливих різких змін. Такі зміни могли бути досить тривалою перервою в вулканічної діяльності, що призвела до зниження припливу в атмосферу вуглекислого газу.
Оскільки тоді континенти лежали поблизу екватора, на них не було льоду, і така суша повинна була поглинати вуглекислий газ навіть при зниженні температури. А це призводило до ще більшого зниження «парникового ефекту» і зниженню температури, ведучи до розширення площ під льодами.
Зворотний шлях танення льодів теж представляв собою лавиноподібний перехід, причому практично миттєвий в геологічних масштабах. Рясні дощі, збагачені вуглекислотою, швидко розкладали скелі, що відкрилися в результаті танення, і зносили продукти розкладання у світовий океан, де стало наростати зміст карбонату, поступово оседавшего на дні. Цим і пояснюється його нинішнє виявлення.
Нез'ясовний поки лише один парадокс: це перерви в «біологічно активних» прошарках скельних порід, хоча вони, можливо, і стали наслідком повторень циклу «обмерзання - танення», яких вченими нараховано мінімум три.
Але як життя на Землі після кожного циклу таки ухитрялася воскресати?
Спочатку було висунуто припущення, що сталося це в силу величезної пристосовності найпростіших, проте таке пояснення спростовували біологи. Деякі вчені, які здійснили складні комп'ютерні розрахунки, запевняють, практично у всіх циклах на обледенілій планеті все-таки залишалися «оазиси», вільні від льоду. І саме вони підтримували життя в її тодішніх формах.
Сьогодні наша планета здається безпечною. Більшість континентів розташоване поблизу полюсів, проте рух тектонічних плит, а значить, і материків, ніколи не припиняється. І, цілком імовірно, через мільйони років вони знову згрупуються у екватора, і тоді відбудеться ще одне обмерзання.
Залишається тільки сподіватися, що так само, як і минулого, наша планета виживе і вступить у нову фазу своєї неординарної історії.
