地球曾经变成过“雪球”

    近日热播的电影《流浪地球》中，地表的画面都是冰天雪地，就连海洋都变成了坦途。为什么电影里面会有这种设定？地球上曾出现过这种场景吗？

    太阳占太阳系总质量的99.86%，也是太阳系最大的产热器，离太阳越近，温度越高。如离太阳最近的水星，其地表平均温度可达427℃。而在远离太阳的地方，则温度很低，连氮气都会变成固体（零下209℃以下）。

    地球在太阳系中非常特殊，因为它距离太阳不近不远，很适中，恰好位于生命的宜居带。但是这个宜居带非常窄，据科学家估计，其内外边界大约距离太阳0.9和1.5个天文单位（一个天文单位是地球和太阳的距离），最外靠近火星的轨道。一旦出了这个范围，地球上的液态水要么会蒸发，要么会凝固成冰，不再适合复杂生物的生存。在《流浪地球》中，当地球接近木星的时候，距离太阳已经5.2个天文单位了，所以地表的液态水将会完全凝固成冰，地球也将成为一个“雪球”。

    如果我们随着流浪的地球往太阳系外面飞，就会发现越来越多的冰雪世界。比如天王星和海王星，就被称为冰巨星。同样，2006年被踢出行星之列的冥王星，表面也可能是一层厚厚的冰。

    在地球历史上，地球确实多次变成雪球。大约在30亿年前，幼年太阳的光照比现在要弱大约20%至30%，地球接收的太阳能量也要少很多；但地球大气的成分和现在也很不一样，可能主要是甲烷、二氧化碳和水蒸气等温室气体。所以，那时地球表面的温度可能比现在还要高一些。但是，随着生命的演化，出现了光合作用，氧气作为代谢物被排放到大气中。氧气的出现，使得大气中的温室气体含量下降了（主要是甲烷的氧化），地表温度降低，就会出现雪球事件。地球上第一次雪球事件可能发生在29亿年前的时候，但这次雪球事件的证据不多，是否真实发生过还有很大疑问。第二次可能是在距今21亿至24亿年间。据科学家估计，当时地球冰封长达3亿年之久，且造成了一次生物大灭绝。而第三次，也是最著名的一次雪球事件，发生在距今6亿至7.5亿年间，其起因是大气中二氧化碳含量的降低。在此之前，地球上的陆地经过长期的漂移，连成了一片，组成了一个超大陆。在超大陆的内部，大洋水汽很难达到，常年干旱。但不久超大陆就发生了裂解，海洋入侵，内陆地区降水增多，风化作用增强。岩石的风化大量消耗了空气中的二氧化碳，以碳酸盐的形式被固定到地层中，不能再参与调节气温。而在这个时候，太阳光照仍然比现在要弱6%，温室气体含量的降低必然导致了温度的降低，冰雪逐渐从两极向赤道扩散，最终覆盖全球。

    （《北京日报》3.6 贾斌）