Sniego gniūžtės Žemė

Viena iš Žemės užšalimo simuliacijų, su pavaizduota neužšalusia pusiaujo sritimi

Fantastinis užšalusios dabartinės Žemės vaizdas

Sniego gniūžtės Žemė – hipotetinis Žemės planetos apibūdinimas, anot kurio Žemė praeityje buvo visa užšalusi (padengta ledu) nuo ašigalių iki pusiaujo, išskyrus kalnų viršūnes.

Mintis, kad Žemė gali visa užšalti, buvo iškelta 1960-aisiais. Pagal rusų klimatologo Michailo Budyko skaičiavimus, jei ašigalių ledyniniai skydai pasiektų 30° platumą ir nusitęstų toliau pusiaujo link, tuomet visa Žemė užšaltų. „Sniego gniūžtės Žemės“ terminą 1992 m. įvedė JAV geobiologas Joseph Kirschvink iš Kalifornijos technologijos instituto. Jis taip pat pasiūlė Žemės atšilimo proceso modelį. Pasak hipotezės, Žemė buvo visa padengta ledynų keturis kartus tarp prieš 750 ir 580 mln. metų. Mokslininkai tiki, kad nustatė du iš šių apledėjimų: Sterto (apie prieš 710 mln. metų) ir Marinojaus (apie prieš 635 mln. metų). Abu šie apledėjimai baigėsi labai greitai, tikima, per 2000 metų ištirpus kontinentiniams ledynams. Vidutinė Žemės temperatūra apledėjimų metu galbūt siekė -50 °C, vandenynus dengė storesnis nei 1 km ledo sluoksnis. Žemės vidinė šiluma neleido vandenynams visiškai užšalti. Hipotezė sulaikė platesnio palaikymo 1998 m., kai geologas Paul Hoffman iš Harvardo publikavo naujus įrodymus apie tai, kad ledynai maždaug prieš 700 mln. metų buvo nusitęsę iki Žemės pusiaujo platumų.

Pasak hipotezės, tuo metu Žemės žemynai buvo mažesni tik ką skilus Rodinijos superžemynui ir jie buvo arti vienas kito bei jų vidinės sritys arčiau vandenynų. Žemynų masės tikriausiai buvo Žemės pusiaujo juostoje, kur iškrenta daugiau kritulių nei aukštesnėse platumose. Dėl gausių liūčių uolienos dūlėjo ir sąlytyje su atmosfera mineralai reagavo su oro anglies dvideginiu (CO₂). Dėl mažėjančio „šiltnamio efekto“ temperatūra Žemėje krito, aukštikalnėse susiformavo ledyninės kepurės, kurios padidino planetos albedą ir temperatūra dar labiau krito privesdama prie „sniego gniūžtės Žemės“. Žemei užšalus užsibaigė vandens garavimas ir kritulių iškritimas. Ugnikalniai visgi tebeveikė ir palaipsniui pripildė atmosferą CO₂ dujų, kurios, nesant kritulių, nebuvo nusodinamos. Maždaug po 10 mln. metų CO₂ koncentracija pasiekė tokią ribą, kad sukėlė stiprų „šiltnamio efektą“. Ledynai tirpo dideliu greičiu, bet vandens garavimu ir lietumi vėl prasidėjęs CO₂ pašalinimas iš atmosferos buvo kur kas lėtesnis, todėl vidutinė temperatūra Žemėje galėjo viršyti +50 °C, kol lietus ir uolienų dūlėjimas mažindami CO₂ koncentraciją jos nesubalansavo.

Tikima, kad ir dar anksčiau Žemę galėjo ištikti superledynmečiai. To patvirtinimą mokslininkai įžvelgia tyrinėdami uolas. Pavyzdžiui, 2,4 mlrd. metų senumo mangano rūdos 45 metrų storio depozitas Kalaharyje galėjo susidaryti drastiško klimato pasikeitimo metu tirpstant ledynams. Randami akmenys, kurių Žemės magnetinio lauko užfiksavimas liudija juos buvus ties Žemės pusiauju, tačiau tokie akmenys paprastai susidaro esant ledo. Vienas iš svarbiausių iškilusių mokslininkams klausimų yra, kaip tuomet apledėjusioje Žemėje išliko gyvybė? Yra aišku, kad tokios sąlygos jai buvo ypač nepalankios, tačiau gyvybė galėjo egzistuoti prie hidroterminių versmių, ugnikalnių šildomuose ežeruose ar šiltuose šaltiniuose kaip dabar Islandijoje. Dalies mokslininkų „sniego gniūžtės Žemės“ idėja neįtikino ir buvo iškelta „ižo gniūžtės Žemės“ ar „vandens juostos Žemės“ hipotezė, pagal kurią, šiais, ypač šaltais, laikotarpiais vandenynai ties pusiauju nebuvo užšalę, jais nuolat dreifavo ledai ir šioje zonoje gyvenę organizmai gaudavo Saulės šviesos ir nenutraukė fotosintezės procesų. Superledynmečių egzistavimas apytiksliai sutapo su svarbiais pakitimais gyvybės evoliucijos eigoje. Iškeltos hipotezės, kad prieš 2,45 mlrd. metų įvykęs superledynmetis paskatino eukariotų atsiradimą, o prieš 580 mln. metų užsibaigęs superledynmetis − gyvūnijos išsivystymą (Kambro sprogimas).

Nuorodos

• Encyclopedia of Weather and Climate. Infobase Publishing, 2007, ISBN-10: 0816063508, p. 420
• Snowball Earth hypothesis (Encyclopaedia Britannica)