雪球地球：地球转变速度快，持续时间短，生命仍存

尽管有碳硅循环的恒温效应，地球过去可能仍经历过几次被冰雪完全覆盖的时期。冰雪积累到一定程度后会形成冰川，由于重量太大，冰川就会沿着山脉慢慢往下移。冰山往下移动时会在基岩层留下一些凹槽或者“刮痕”。同时，基岩层分解出一种叫作“坠石”的碎石，被携带到很远的地方，最终沉入冰川底部的沉积岩。通过古岩石的条纹和坠石，地质学家就可以在地图上画出过去曾经被冰雪覆盖的地方。

一部分矿物具有磁性，它们一般会顺着地球磁场的方向形成沉积岩。通过检测岩石的磁化强度，地质学家可以推测出岩石形成的海拔高度。如果一块磁化岩石中含有坠石和纹理，这说明这一海拔高度上曾经有冰川存在。令人惊奇的是，地球过去的大部分表面曾经几次被冰川覆盖，可能从两极一直延伸到赤道。科学家将处于这一特别时期的地球称为“雪球地球”。

实际上，地球的气候有两种稳定的模式：一种是地球表面几乎没有被冰雪覆盖，就像今天一样，而另一种是地球几乎完全被冰雪覆盖。在太阳光照和温室气体含量相同的情况下，这两种模式的地球都有可能出现，因为在这两种情况下，地球的反照率相差很大。地球转变为雪球地球的速度可能很快。假设由于气候发生轻微变化而导致雪量增多，并在高海拔地区堆积，投射到地表的大部分太阳光都被冰雪反射出去了，因此地球吸收的太阳能量减少，温度降低，导致积雪越来越多。这个正反馈可以使地球当前温和的气候快速转变为雪球地球。

最早的雪球地球事件发生的时间和23亿年前大气中的氧含量的上升高度吻合。如果地球早期的大气中含有大量甲烷，那就说得通了。氧气迅速和空气中的甲烷反应，将它们转化为二氧化碳。甲烷和二氧化碳都是温室气体，但前者保温能力更强。因此当氧气出现时，甲烷水平骤降，温室效应降低，并拉开了全球冰川时期的帷幕。(www.xing528.com)

雪球地球持续的时间很短，只有短短几千年。地球是怎么摆脱这一冰封状态的呢？地质记录的一项重要证据显示，冰川时期后沉积下来的岩石一般都含有一层厚厚的石灰石沉积物和包含碳酸盐的类似岩石。这些“碳酸盐岩帽”明显是在地球大气含有大量二氧化碳的特殊条件下形成的，这也说得通。当地球表面被冰雪覆盖时，岩石的侵蚀作用便停止。火山继续释放出二氧化碳，气体从冰缝里渗出，空气里的二氧化碳水平随之升高。最后，二氧化碳的水平过高，温室效应极强，于是冰川融化。大面积岩石突然被暴露在二氧化碳里，爆发了侵蚀，并形成厚厚的碳酸盐岩帽。

尽管雪球地球时期的条件对生命来说非常严酷，但有些生物还是生存了下来。哪怕地球的海洋完全被冰雪覆盖，一些主要生物活动，如光合作用仍然继续在被冰覆盖的水下进行着，但有一个条件，那就是冰的厚度不超过几米。还有一种可能，就是冰川没有一直蔓延到地球赤道，而是留下了一片窄条状的开放水面或融雪。另外，火山活动活跃区的淤泥也可能为生命的延续创造了条件。