太阳系中有良多“雪球”

在片子《飘泊地球》中，地球行家星鼓动机的推进下渐渐离开了太阳，向着木星飞去，妄图借助木星的引力加快，助地球更快地飞向新故乡。片子中的地球雪窖冰天的场景，统统不是咱们熟习的仪表。原本，如斯的星球在太阳系中才是最为广大的，咱们此刻的地球反而是个异类。

太阳占太阳系总原料的99.86%，也是太阳系最大的产热器，离太阳越近，温度越高。如离太阳近来的水星，其地表均匀温度可达℃。而在离开太阳的地点，则温度很低，连氮气都邑变为固体（零下℃下列）。

地球在太阳系中非凡非凡，好比有大气，有水，是一个岩质星球（首要成份是固态的岩石）。然而，这些都不是惟独地球才有的特色，金星也有茂密的大气，水在太阳系更是随地都是，水星、火星相同是岩质星球。地球最非凡的地点在于它的场所，间隔太阳不近不远，很适中，刚巧位于性命的宜居带。在宜居带内，温度适中，有着茂密大气的地球也许存在洪量的地表液态水，为性命的产生供应了优越的地点。然而这个宜居带非凡窄，据科学家估测，其表里界限大略间隔太阳0.9和1.5个天文单元（一个天文单元是地球和太阳的间隔），最外濒临火星的轨道。一旦出了这个局限，地球上的液态水要末会挥发，要末会凝聚成冰，不再恰当繁杂生物的糊口。在《飘泊地球》中，本地球濒临木星的光阴，间隔太阳曾经5.2个天文单元了，因而地表的液态水将会统统凝聚成冰，地球也将成为一个“雪球”。

假设咱们跟着飘泊的地球往太阳系外貌飞，就会觉察越来越多的冰雪全国。好比天王星和海王星，就被称为冰巨星，由于在它们的大气层底下有洪量的水冰。相同，年被踢出行星之列的冥王星，表面也或者是一层厚厚的冰。飞过冥王星，地球就加入了晦暗的全国。这边离太阳非凡悠远，曾经统统感应不到它的光泽了，被称为柯伊伯带，冥王星升级后就被归为柯伊伯带天体。这边的天体险些都是冰封的全国了，如与冥王星彷佛巨细的阋神星、鸟神星等，除了水冰除外，再有甲烷冰，乃至氮冰。一些短周期彗星（如出名的哈雷彗星）就起源于此。冰也是彗星的首要成份之一，有良多地质学家觉得地表水的首要原因即是撞上地球的彗星。

史书上地球的确屡屡变为“雪球”

自然，片子中的“雪球”是编剧们的设想，但在本质的地球史书上，地球的确屡屡变为雪球。

地球上的天气变动首要遭到太阳光照和地球大气的掌握。寻常而言，光照越强，温度越高。而大气的影响，则是给地球保持较为安稳的温度。大气中的云雾等，在遭到太阳晖映的光阴，也许反射太阳光，给地球降温。而在太阳落山往后，大气中的二氧化碳、水汽等温室气体，也许防备地球散热太快，给地球保温。假设没有大气，地球就会像月球相同，太阳晖映到的光阴，气温也许升到一百多摄氏度，而星夜就降到快要零下二百摄氏度。地球史书上的雪球事情，也主若是遭到了太阳光照和大气成份的影响。

大略在30亿年前，年少太阳的光照比此刻要弱大略20%至30%左右，地球领受的太阳能量也要少良多；但地球大气的成份和此刻也很不相同，或者主若是甲烷、二氧化碳和水蒸气等温室气体，非凡是甲烷，其温室效应比二氧化碳胜过20多倍。因而，尽管那光阴太阳光照弱，但由于洪量温室气体的存在，地球表面的温度或者比此刻还要高一些，足以保证液态水的存在，让初期性命得以孕育和进展。然而，跟着性命的衍化，涌现了光配合用，氧气做为代谢物被排放到大气中。氧气的涌现，使得大气中的温室气体含量降落了（主若是甲烷的氧化），地表温度低落，就会涌现雪球事情。地球上第一次雪球事情或者产生在29亿年的光阴，但此次雪球事情的凭据未几，是不是的确产生过再有很大疑义。第二次或者是在21亿至24亿年间。这以前，产生了一次更大范围的大气充氧事情，大气中的甲烷险些被耗费殆尽，并最后使大气中的氧气含量到达当今水准的1%至2%。据科学家估测，那时地球冰封长达3亿年之久，且孕育了一次生物大灭尽。

而第三次，也是最出名的一次雪球事情，产生在距今6亿至7.5亿年间，其原故是大气中二氧化碳含量的低落。在此以前，地球上的海洋经太长时间的漂移，连成了一片，构成了一个超海洋。在超海洋的内部，大洋水汽很难到达，长年干旱，就像此刻亚欧海洋的中部，如蒙古、中亚区域。但未几超海洋就产生了裂解，海洋侵犯，内地区域降水增长，风化影响增加。岩石的风化洪量耗费了空气中的二氧化碳，以碳酸盐的体例被停止到地层中，不能再介入调整气温。

而在这个光阴，太阳仍旧比此刻要弱6%，温室气体含量的低落肯定致使了温度的低落，冰雪渐渐从两极向赤道散布，最后遮盖寰球。

是险情但也象征着再造

地球变为了雪球，火上浇油的是，白色的冰雪也许更灵验地反射太阳光，使得地球汲取的能量更少，进一步加重了隆冬。谁人光阴，地球的均匀温度或者惟独零下50℃，赤道区域也唯一零下20℃，寰球即是一个大号的南极。跟着冰层厚度的增长，冰川也着手起伏，移山填谷，能力庞大。

严峻的天气肯定给性命带来庞大的伤害，生物圈险些被统统摧残，性命只可在某些晦暗的边际里苟延残喘。在巨厚的冰层底下，温度或者并不那末低，非凡是在某些火山邻近，会不连续地向外喷发烧液，就像当代海洋中的“黑烟囱”。在这些热液温泉邻近，会有液态水的存在，喷发出的矿物资、硫化物等也足以撑持一个袖珍的生物圈。这类表象在当代大洋的深处仍旧广大存在。或者即是靠着这点能量，性命熬过了穷冬。但比年来的几个新觉察或者为咱们粗浅了解极其处境下的性命供应了新思绪。年，美国在南极的冰下湖泊或冰架上打了几个钻，觉察米的冰盖下的极其瘠薄的湖泊或海水中觉察了品种众多的细菌，乃至有鱼、虾等繁杂生物。此刻科学家还不了解它们是靠甚么糊口，但加倍深入的协商也将会对咱们说明性命怎么渡过严峻的大冰期供应参考。无论怎样样，性命在寒冰之下某些相对和煦的边际里刚强地连接着，为将来的生物衍化供应了无尽或者。

另一方面，冰雪到来前，地球上险些是蓝藻和细菌的天下，其余类别的生物鲜有进展的时机。隆冬险些统统摧残了这一起，孕育了洪量生态位的空出，为真核生物的进展供应了空间。

在雪球事情的后期，伴有着激烈的地质行动，火山洪量运动，喷出了洪量的二氧化碳等温室气体。当这些温室气体到达肯定浓度后，气温缓缓上升，冰雪溶化，大略在几千年内就消散殆尽了。冰雪溶化孕育的大水，把洪量的陆上矿物资带入海洋，为生物的闹热供应了足量的养分保证。

冰雪事后，新旧瓜代，万物革新，新的性命体例大暴发、大辐射，渐渐衍化成了今日的仪表。

为甚么木星有那末多氢气

木星大气的首要成份是氢气。在片子《飘泊地球》中，地球行将撞上木星前，大气被木星的重力吸昔日，氧气与氢气混杂到一同。是以，主人公才料到点燃木星，行使爆炸的攻击波把地球推出去，防备地、木相撞。那末地球的大气为甚么和木星的大气犹如斯大的差别？这个要从太阳系的成份和行星的孕育提及。

其原本全部天地中，氢是最罕见的元素，当今太阳中也有大略75%是氢。据此也许推断，在太阳系孕育的光阴，首要成份也该当是氢元素。跟着太阳的孕育，太阳系绝大部份物资都聚合到了太阳，而在太阳外，元素产生了分层。濒临太阳的地点，温度很高，只留住了重元素，好比硅、铁、氧和硫等元素，氢很少，这些元素招集在一同，就孕育了水星、金星、地球和火星这些岩质行星，且唯一金星和地球的原料充实保持茂密的大气，但原料又不非凡大，氢气或者曾经逸散掉了。在离开太阳的地点，温度低落，重元素的比例也渐渐低落，行星的大气成份就以氢为主了，再有一些氦，如木星、土星、天王星和海王星等。而在柯伊伯带，星体中的重元素曾经很少，大多以水冰、甲烷等为主，且原料很小，本身的引力不够以保持大气层的存在。要说明的是，地球上原生的大气也是甲烷、二氧化碳等占多数，此刻的大气是颠末地球生物多年厘革的完毕。

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