Введение

Около 717 миллионов лет назад наша планета претерпела одно из самых экстремальных климатических изменений в своей истории, превратившись в неприветливый «снежный шар». Вода в океанах замерзала, а жизнь на Земле едва ли могла существовать в таких условиях. Эта статья исследует детали этого удивительного явления и его последствия для нашей планеты.

Понижение температуры океанов

Согласно недавним исследованиям, проведенным в Nature Communications, температура океанов в период снежного шара могла опуститься до -15°C ± 7°C. Это был бы самый низкий уровень температуры морской воды в истории Земли. Для того чтобы вода могла оставаться жидкой при таких низких температурах, она должна была быть крайне соленой. Анализ показывал, что во время Стуртийского оледенения, которое длилось 57 миллионов лет, некоторые участки морской воды могли быть в четыре раза солонее современных океанов.

Соленые растворы и их последствия

По словам Росса Митчелла, геолога из Института геологии и геофизики Китайской академии наук, «мы имеем дело с солеными рассолами». Эти рассолы были даже холоднее, чем соленая вода в ледяном озере Вида в Антарктиде, температура которого достигает -13°C. Такая высокая соленость позволяла воде не замерзать, даже находясь при температуре ниже нуля.

Климатическая катастрофа

Стуртийский снежный шар стал результатом климатической катастрофы, вызванной обширным покрытием ледниками, которые отражали солнечные лучи. Это привело к снижению температуры, увеличению ледяного покрова и дальнейшему отражению солнечного света. Процесс повторялся, пока Земля не оказалась под толщей льда, достигающей одного километра.

Уникальные геологические образования

В период снежного шара образовались необычные геологические образования — ржаво-красные железные формации, которые накапливались там, где континентальные ледники встречались с ледяными морями. Для определения температуры океанов 717 миллионов лет назад исследователи разработали новый метод, использующий железо в этих формациях в качестве термометра.

Как железо помогает нам понять климат

Железные формации образуются в воде, богатой растворенным железом. Кислород превращает легко растворимый зеленоватый «феррит» в ржавый «феррос». Почти все известные железные формации относятся к древним временам, когда атмосфера Земли только начинала наполняться кислородом. В условиях снежного шара, когда моря были закрыты под льдом, вода не могла впитывать кислород из атмосферы или через фотосинтез, что приводило к кислородной недостаточности.

Изотопный анализ и его результаты

Наиболее распространенным изотопом железа является железо-56, но более легкое железо-54 ржавеет легче. Когда железо ржавеет в океане, оставшееся растворенное железо обогащается более тяжелым изотопом. Исследователи отметили, что железо из снежного шара было даже тяжелее, чем железные формации из более ранних эпох. Это может указывать на то, что в условиях низких температур железные минералы образуют более тяжелые изотопы.

Сравнение с более теплыми периодами

Хотя точная температура, когда образовывались железные формации, неизвестна, предполагается, что она была выше, чем во время снежного шара. Путем сравнения с оценками температуры океана в эпоху архея (около 25°C), ученые пришли к выводу, что воды, формировавшие железные формации во время снежного шара, могли быть на 40°C холоднее.

Заключение

Исследования, связанные с эпохой снежного шара, открывают новые горизонты для понимания климатических изменений на нашей планете. Несмотря на то что точные значения остаются предметом обсуждений, данные о солености и температуре морей во времена снегового шара подчеркивают важность изучения таких экстремальных условий. Эти знания могут помочь нам лучше понять климатические процессы, с которыми мы сталкиваемся сегодня.