 |
Докембрий (Криптозой) |
Видимая осязаемая жизнь в виде трилобитов и других животных впервые появилась в кембрии. Поэтому традиционная граница между далеким геологическим прошлым и периодом жизни на Земле определяется началом кембрия. Кембрий – первая часть фанерозоя, традиционно обозначающая эру, когда на Земле существовала жизнь. В статье речь идет о климате всего дофанерозойского периода, который часто называют докембрием.
 |
Геологические эпохи в докембрии - адее были пылающим адом сразу после сотворения Земли. Первые горные породы, о которых мы знаем, образовались в архее, конденсировался водяной пар и создавалась атмосфера из азота и метана. Протерозой был эпохой, когда цианобактерии производили кислород, железо и метан окислялись, а жизнь зарождалась в конце периода на дне моря. В протерозое произошло несколько очень суровых ледниковых периодов: гуронский, стуртовский, мариноанский и гаскерский ледниковые периоды. Фанерозой обозначает период жизни на земле. |
Хадей Эон
 |
Художественное изображение астрономического облака, |
Земля и, вероятно, большинство других планет сформировались до периода Гадея из гигантского облака материи. Благодаря своей массе и возникающей в результате гравитационной силе она постоянно росла, притягивая все больше материи из космоса. Эта огромная масса камня и других материалов вращалась вокруг своего центра тяжести как гигантский диск.
Внутри этого диска материя собиралась в более крупные комки, которые снова притягивали еще больше материи из-за своей массы. Солнце образовалось сначала в центре диска, а позже были созданы Земля и другие планеты.
Вначале все было пылающим адом. Давление, создаваемое собравшейся материей, вместе с радиоактивным распадом вызывало сильный нагрев. В начале масса Земли представляла собой светящуюся жидкость.
Жидкое железо и другие тяжелые материалы опустились на «дно», то есть ближе к центру Земли, и образовали магнитное ядро Земли. Нисхождение тяжелых элементов преобразовало гравитационную энергию в тепло, что еще больше повысило температуру жидкой Земли на несколько тысяч градусов.
 |
Художественная реконструкция столкновения между Тейей и Землей. |
Предполагается, что когда Земля все еще находилась в этом горячем жидком состоянии, в нее врезалась планета, которую некоторые называли Тейей и которая была размером с планету Марс. В результате столкновения большая часть массы Тейаса была выброшена на орбиту вокруг Земли вместе с некоторой исходной массой Земли. В результате столкновения Земля получила чистый прирост массы примерно на 10%. Кинетическая энергия планеты Тейас была преобразована в тепло, что еще больше повысило температуру жидкой массы Земли.
В течение следующих 10–15 миллионов лет ускользнувшее вещество на орбите вокруг Земли медленно собиралось на Луне. Первоначально он был примерно на 16 000 километров ближе к Земле, чем сейчас, и, должно быть, в небе он казался намного больше, чем мы видим его сейчас.
Кроме того, другие планеты демонстрируют свидетельства драматических столкновений с крупными небесными телами. Кора Меркурия отслаивается, поэтому в основном остается только ядро. Венера вращается в направлении, противоположном всем остальным планетам.
 |
Художественная реконструкция Земли из космоса в ранний период Гадея. |
После первого огненного ада поверхность Земли начала твердеть. Однако до наших дней не сохранилось ничего из ранней земной коры. Первые тонкие и хрустящие кусочки затвердевшей коры планеты постоянно толкались потоками жидкой магмы, в которых они плавали. Снова и снова они погружались в расплавленную магму и переплавлялись в виде однородной массы. В то же время в других местах магма затвердевала и образовывала новые куски хрустящей корки. Первоначальная тонкая кора постоянно разрушалась и переплавлялась вулканами и новыми ударами метеороидов.
Но однако многие из ранних поверхностей сохранились на Луне. Именно лунные породы не были разрушены ветром и водой, и вулканизма на Луне было гораздо меньше, чем на Земле. Экспедиции Аполлона на Луну доставили на Землю горные породы, возраст которых был определен точно в 4,5 миллиарда лет.
Яркость солнца достигла минимума примерно в середине гадина, при этом его яркость составляла всего 75% от его текущей яркости. Однако отсутствие поступления тепла от солнечного света было с избытком компенсировано геотермальным теплом от жидкой магмы прямо под тонкой корой и от радиоактивного распада.
 |
Художественная реконструкция пейзажа гадейского периода. |
Сегодняшнее тепловое излучение недр Земли очень низкое и составляет 0,06 Вт/м2 по сравнению с современной инсоляцией от Солнца, равной 240 Вт/м2. В гадейский период тепла, получаемого от Солнца, было значительно меньше, а излучение тепла из недр Земли было гораздо больше.
Поскольку приливные силы Луны медленно снижали скорость вращения Земли, Земля должна была вращаться в Гадее намного быстрее, чем сегодня, и поэтому дни и ночи были намного короче.
О составе атмосферы Хадея можно только догадываться, так как горных пород этого периода не сохранилось. Можно себе представить, что в течение первых 100 миллионов лет высокие температуры привели к дегазации горных пород, что вместе с широким распространением вулканизма создало атмосферу, состоящую из метана, водорода, азота, паров воды, СО2 и инертных газов. Небо постоянно было темным и облачным из-за сернистых облаков и пыли, выбрасываемой многочисленными ударами метеороидов.
Атмосферное давление, скорее всего, было очень высоким, около 250 атм. Атмосфера, вероятно, была сильно заряжена электричеством и разрушалась сильными штормами. Легкие молекулы водорода постепенно уходили в космос. В начале Хадея водяной пар не конденсировался, так как он был еще слишком горячим.
Постепенно радиоактивность уменьшилась, первоначальный метеоритный шторм утих, и поверхность Земли медленно остыла.
Анализ силиката циркония, найденного в Западной Австралии, показывает, что он подвергался воздействию жидкой воды еще 4,3–4,4 миллиарда лет назад. Возможно, часть воды конденсировалась в низинах из-за высокого давления.
 |
Художественное воспроизведение поздней тяжелой бомбардировки |
 |
Лунное море Море Имбриум с кратером Платон |
Как мы можем видеть в небольшой телескоп в ясную ночь при полной луне, на Луне есть большие плоские участки, называемые «лунными морями». Обычно предполагается, что они были созданы гигантскими метеорами, которые проделали дыры в только что затвердевшей поверхности Луны, тем самым позволяя лаве вытекать через дыры и, таким образом, создавая типичную плоскую поверхность Луны, например, Mare Imbrium.
Это свидетельствует о том, что метеоры были просто гигантскими. «Лунные моря» испещрены огромными кратерами, образовавшимися от ударов более поздних крупных метеоритов. Лунные кратеры могут достигать 360 километров в диаметре.
Было заявлено, что между 4,1 и 3,8 миллиардами лет назад Луна подвергалась интенсивной бомбардировке больших и малых метеоров. Он называется LHB, что означает «поздняя тяжелая бомбардировка».
Но логично, что Земля должна была подвергнуться точно такой же разрушительной бомбардировке, только кратеров уже нет, потому что они разрушены новыми извержениями вулканов и эрозией ветром и водой. Более того, как упоминалось ранее, на Земле больше нет горных пород гадейского периода. Традиционно и до сих пор преобладает мнение, что LHB был всеразрушающим. Все, что существовало из горных пород и, возможно, жизни на поверхности планеты, было уничтожено и опустошено, и все начиналось сначала, возможно, несколько раз.
Архейский Эон
 |
Примеры окаменелостей строматолитов архея: (ac) стратиформные и конические строматолиты из 2,985-миллионной группы Инсузи в Южной Африке (Beukes and Lowe, 1989), (b) фото NJ Beukes. (г) слоистые пластинчатые и конические строматолиты возрастом 2,985 млн лет назад из группы Инсузи. (d) Низкий рельеф стратиформных и куполообразных строматолитовых матов из группы смоковниц возрастом 3,245 миллиона лет в Южной Африке (Byerly et al., 1986) – фото Д.Р. Лоу. (e) Слоистые микробные маты из формации Кромберг возрастом 3,320 миллиона лет в Южной Африке (Walsh and Lowe, 1985). (fh) Конические строматолиты из Стрелли-Пул-Черт возрастом 3,388 миллиона лет в Западной Австралии (Hofmann et al., 1999), (i) Домические и (j) стратиформные строматолиты из 3. |
Название Архей происходит от греческого и означает «начало» или «происхождение». В более поздние годы принято считать, что жизнь на Земле зародилась в этот период.
«Поздняя тяжелая бомбардировка» завершила гадейский период, и в архейском эоне вновь образованная кора продолжала стабилизироваться, процесс, который в конечном итоге привел к образованию небольших стабильных континентальных плит, которые называются кратонами. Исходные породы этого периода сегодня можно найти в виде более мелких частей более крупных континентальных плит. Но континенты, какими мы их знаем сегодня, с континентальными плитами и тектоникой плит, не появлялись раньше в самой последней части архея.
Начало архея около 3,8 млрд лет назад дает возраст древнейших горных пород, которые были найдены на Земле. Самые старые датированные породы находятся в поясе зеленых камней Исуа на некоторых островах у юго-западного побережья Гренландии.
Архейский эон длился 2,3 миллиарда лет и закончился 2,5 миллиарда лет назад.
 |
Современные строматолиты в заливе Шарк в Западной Австралии |
 |
Сравнение современных цианобактерий с окаменелостями архейского периода. Два зеленых вверху — это микрофотографии живых цианобактерий; Показанные ниже окаменелости были обнаружены в горной породе Апекс-Черт в Западной Австралии. |
Некоторые исследователи считают, что архейская атмосфера в основном состояла из азота и метана, как это имеет место на Титане, крупнейшем спутнике Сатурна. Может быть, она содержала небольшое количество аммиака и CO2, но мало или вообще не содержала кислорода, и поэтому ее можно рассматривать как химически восстановительную атмосферу.
CO2 был в значительной степени растворен в океанах. Это контрастирует, например, с разреженной марсианской атмосферой, состоящей в основном из СО2, именно потому, что на Марсе нет океанов, в которых он может растворяться. Небо на ахейской Земле было оранжевым из-за высокой концентрации метана.
На протяжении всего архея общее похолодание, начавшееся в конце гадейского периода, продолжалось из-за уменьшения радиоактивного распада и уменьшения метеоритной бомбардировки. Падение температуры вызвало уменьшение абсолютной влажности атмосферы, конденсацию воды и образование океанов Земли.
 |
Кусок замороженных гидратов метана подняли со дна моря у американского штата Орегон. - Еще одна теория, объясняющая, как закончились протерозойские ледниковые периоды, состоит в том, что первоначальное потепление климата растопило большие количества метангидрата на морском дне, что привело к выходу сильного парникового газа метана в атмосферу в больших количествах. |
Новые цианобактерии поглощали углерод из СО2 в атмосфере с помощью фотосинтеза, а некоторые из недавно созданных органических материалов опустились на дно океанов, тем самым понизив концентрацию СО2 в атмосфере.
Сегодня время выживания метана в атмосфере составляет всего около десяти лет, так как он окисляется кислородом. Он также окислялся в архее, но просуществовал, вероятно, дольше. Часть метана отложилась на морском дне в виде замороженных гидратов метана. Многие считают, что также большая часть метана исчезла в космосе.
Земля была в основном покрыта водой, кое-где торчали вулканы и вулканические острова. Моря были кислыми и зелеными из-за растворенных соединений железа.
Солнце является звездой главной последовательности диаграммы Герцшпрунга-Рессела, в которой оно пробудет около 11 миллиардов лет, за это время в общей сложности увеличив свою светимость в три раза. Начало архея произошло 3,8 миллиарда лет назад, а значит, Солнце тогда имело яркость 77% от сегодняшней. В конце архея яркость могла составить около 83% от нынешнего значения.
 |
Светимость, радиус и температура Солнца как функция времени в миллиардах лет - после Игнаси Рибаса: «Солнце и звезды как основной источник энергии в планетарных атмосферах - Труды Международного астрономического союза, симпозиум МАС» |
Яркость Солнца в архее составляла всего около 80% от сегодняшнего значения, но Земля производила гораздо больше тепла из своих недр, чем сегодня, что, вероятно, делало климат умеренным. Наблюдалась значительная геотермальная активность.
Скорее всего, большинство самых первых организмов не использовали фотосинтез, но могли использовать, возможно, метан, аммиак или сульфаты для своих энергетических нужд.
Фотосинтез начался с цианобактерий, также называемых сине-зелеными водорослями, примерно 3,5 миллиарда лет назад. Эти бактерии представляют собой нечто среднее между растениями и живыми организмами; Они могут вырасти до 0,5 мм. длинная. У них есть хлорофильный и фотосинтетический пигмент, который они используют для использования солнечных лучей и атмосферного CO2, при этом они выделяют кислород так же, как современные растения.
На мелководных илистых берегах цианобактерии могут жить в симбиозе с другими "организмами и вместе образовывать мохообразные подушки с известковой коркой толщиной в несколько сантиметров; такие подушки называются строматолитами. Эти древние организмы до сих пор можно встретить у берегов Багамских островов. , Австралии и Мексике.Однако
кислород, который производили строматолиты, тут же вступал в химическую реакцию с горными породами на суше и соединениями железа в океанах, и поэтому очень долго не было увеличения содержания кислорода в атмосфере.Содержание кислорода в атмосфере не менялось. начинают значительно расти вплоть до миллиардов лет после начала фотосинтеза.
 |
Развитие Солнца как звезды на главной последовательности
|
Очевидно, что, поскольку кислорода в атмосфере было мало или совсем не было, не мог быть создан защитный озоновый слой в стратосфере, который сегодня защищает жизнь на Земле от ультрафиолетового излучения. Из-за этого жизни было очень трудно закрепиться на суше.
В наше время принято считать, что жизнь на Земле зародилась в архее. Среди древнейших окаменелостей живых организмов архея — строматолиты возрастом 3,45 миллиарда лет из пула Стрелли в Западной Австралии, около 3,45 миллиарда лет микрофоссилий из Свазиленда в Африке и бактерии возрастом 3,47 миллиарда лет, обнаруженные в Апекс-Черте. скальное образование в Западной Австралии, похожее на современные цианобактерии.
Протерозойский эон
Поскольку приливные силы Луны медленно уменьшают скорость вращения Земли, считается, что день в конце протерозоя длился 22 часа. Луна была около 2000 км. ближе к Земле, чем сегодня. Атмосфера по-прежнему содержала только 1-2% кислорода, остальное состояло из метана, CO2 и инертных газов. |
В протерозое сине-зеленые водоросли продолжали производить все больше кислорода. Художник представляет длинные береговые линии, полные строматолитов, которые состоят из сине-зеленых водорослей, также известных как цианобактерии. |
Название протерозой происходит от греческого и означает «прежняя жизнь». Это был период интенсивной вулканической активности, когда образовалось много богатых минералами вулканических пород. Протерозой начался 2,5 миллиарда лет назад и продолжался до 0,542 миллиарда лет назад.
Солнце было слабее, чем сейчас. К началу протерозоя яркость Солнца составляла около 84 % от сегодняшней, а в конце периода, 542 миллиарда лет назад, она увеличилась примерно до 95 % от нынешней.
Крупные континентальные массивы суши впервые сформировались примерно в середине протерозоя. Они состояли из более мелких субконтинентов. Когда контингенты прижимались друг к другу, это вызывало нарастание гор. Когда горы начали разрушаться, отложения были смыты на мелководье океанов, создавая морскую среду, в которой позже могла процветать и распространяться жизнь.
Суперконтинент Родиния был сформирован за 1,1 миллиарда лет до настоящего времени и снова был разделен на более мелкие континенты примерно за 0,75 миллиарда лет до настоящего времени.
 |
Суперконтинент Родения состоял из более мелких протоконтинентов или кратонов, как их называют. Кратон — старая и стабильная часть суперконтинента, которая часто переживала несколько циклов слияния и отделения от крупных континентов. У них толстая кора и глубокие корни, уходящие далеко в мантию Земли. Родиана состояла из кратонов Индия, Конго, Амазония и др. Та часть земной коры, которая впоследствии отойдет к Дании, является частью кратона Балтика. |
В начале протерозоя, 2 миллиарда лет назад, на Землю упал гигантский метеор недалеко от города Вредефорт в Южной Африке. Диаметр метеора оценивается от 5 до 10 километров. Мы можем сравнить кратер Вредефорт диаметром 250-300 км. с кратером Чиксулуб в Мексике, который составляет всего 170 км. в диаметре. Кратер Чиксулуб хорошо известен как образованный метеоритом-убийцей динозавров, упавшим 65 миллионов лет назад.
Вокруг кратера Вредефорт сегодня находятся важные шахты, в которых содержится очень большая часть мирового андалузита, хрома, плавикового шпата, платины и ванадия. Неясно, возникли ли минералы в результате удара метеорита или в результате вулканизма.
Полосчатые железные формации (BIF) относятся к типу месторождений железной руды, состоящих из слоев богатых железом пород, чередующихся со слоями бедных железом пород. Большинство экземпляров этого типа отложились на морском дне около 2,5 миллиардов лет назад в начале протерозоя, где земная атмосфера в основном состояла из азота, СО2 и метана.
 |
Кратер Вредефорт в Южной Африке был создан в протерозое гигантским метеором, который был больше, чем тот, что уничтожил динозавров. |
Фотосинтез сине-зеленых водорослей потреблял CO2 и производил кислород, как и современные растения. Считается, что этот кислород прореагировал с соединениями железа, растворенными в кислых морях, и, таким образом, осадил железную руду в виде магнетита и гематита на морском дне. Наслоение показывает образец циклической активности, возможно кислородные «импульсы». Ледниковые отложения кремневых полос указывают на то, что слои могли образоваться в результате повторяющихся ледниковых периодов, прерываемых межледниковьями.
Полосчатые железные образования (ППЖ) встречаются по всему миру и представляют собой богатые залежи железной руды.
Часть земной коры, которая должна была стать Данией, была частью протоконтинента Балтика. Протоконтинент иногда называют «кратоном», который является стабильным и исходным компонентом Земли.
Протерозой, особенно в конце периода, характеризовался широким распространением ледниковых периодов. Ледниковый период гуронов произошел в начале протерозоя, а ледниковые периоды Стурта, Мариной и Гаскьера произошли в конце. Можно указать на несколько возможных причин этих оледенений.
 |
| Космическое излучение создает аэрозоли в атмосфере |
В течение миллионов лет сине-зеленые водоросли производили кислород, который уменьшал большую часть атмосферы, состоящую из метана, мощного парникового газа, и это, очевидно, снижало температуру при прочих равных условиях.
В протерозое не было растений на суше, континенты были бесплодны и голы. Но земля и голые скалы, не говоря уже о снеге, имеют значительно более высокое альбедо, чем сегодняшние лес и трава, и поэтому гораздо большая часть скудного солнечного света того времени отражалась обратно в космос, чем это было бы в наши дни.
Существует также астрономическое объяснение возникновения ледниковых периодов. Солнечная система движется вокруг галактического центра, один цикл совершается примерно за 230 миллионов лет; В своем путешествии он проходит через некие «грязные» участки космического пространства, заполненные космической пылью. Пыль уменьшит приток солнечного света на Землю. Некоторые подсчитали, что уменьшение притока солнечного света на поверхность Земли таким образом может быть уменьшено на 10 Вт/м2, что представляет собой сокращение чуть более чем на 4%. Такое маргинальное похолодание вполне может спровоцировать ледниковые периоды.
Кроме того, датские исследователи продемонстрировали прекрасную корреляцию между солнечной магнитной активностью и изменением температуры на Земле, измеренной за последние сто лет. Они провели эксперименты, показавшие, что когда космические лучи попадают в атмосферу Земли, они образуют аэрозоли, представляющие собой скопления молекул, из которых состоят облака. Таким образом, нетрудно представить, что в периоды, когда Земля во время своей орбиты подвергается воздействию высокой космической радиации из космоса, будет образовываться больше облаков, что приведет к более низкой температуре.
 |
Залежи полосчатой железной руды из Мичигана в США. Красный — это железная руда, а серо-коричневый — разновидность кремня, называемого кремнем. |
 |
Полосатые железные образования в горах Маккензи в Канаде. Красный — это железная руда, а серый — разновидность кремня. Обратите внимание на камень, встроенный в слой кремня. Вероятно, он упал на дно океана, когда растаял транспортировавший его айсберг. Это указывает на то, что слоистая структура могла быть связана с повторяющимися оледенениями, прерываемыми межледниковьями, как это имело место во время позднего плейстоценового ледникового периода. |
 |
Хронология прошлых и настоящих ледниковых периодов Земли. На этом рисунке время идет слева направо. Известными ледниковыми периодами в истории климата Земли являются гуронский ледниковый период и криогенный ледниковый период, которые являются ледниковыми периодами Стюарта, Марино и Гаскье. В фанерозое наступил сначала Андско-Сахарский ледниковый период, а затем ледниковый период Кару, плейстоценовый ледниковый период называют «текущим». |
Длительный гуронский ледниковый период произошел в начале протерозоя. Она длилась около 300 миллионов лет, то есть от 2,4 миллиарда до 2,1 миллиарда лет до настоящего времени. Причины этого ледникового периода неизвестны. Некоторые считают, что Гуронский ледниковый период был вызван процессом окисления, который тогда шел несколько миллиардов лет.
Сине-зеленые водоросли постоянно продуцировали кислород, но атмосферный кислород увеличивался не очень сильно, так как кислород почти сразу реагировал с растворенными в море соединениями железа и окислял атмосферный метан.
 |
Отложенный и окаменевший ледниковый ил на озере Рэмси возле озера Гурон в США — возраст 2,3 миллиарда лет. Слоистая структура может свидетельствовать о том, что это были длительные периоды настоящих ледниковых периодов, прерывавшихся межледниковьями, как в плейстоценовом ледниковом периоде. |
Ледниковый период Гуронов был одним из самых суровых и продолжительных ледниковых периодов в истории Земли. Он получил свое название от геологических данных, собранных у озера Гурон в Северной Америке на границе между Канадой и Соединенными Штатами.
 |
Художественная реконструкция теории Земли-снежка |
За гуронским ледниковым периодом последовал продолжительный жаркий период. Никто не знает, почему ледниковый период прекратился, но большинство считает, что это произошло из-за обширной вулканической деятельности, выбрасывавшей огромное количество СО2. В арктической Канаде можно найти много горных пород, содержащих каолинит, который может образовываться только в тропических условиях. Они образовались сразу после великого ледникового периода и свидетельствуют о тропическом климате, пришедшем на смену гуронскому ледниковому периоду.
Группа геологов во главе с учеными из Гарвардского университета изучила древние горные породы в отдаленных районах северо-запада Канады и пришла к выводу, что 716,5 млн лет назад Земля от полюса до полюса была покрыта льдом и снегом. В то время в геологической истории Земли горы, которые они нашли в Канаде, располагались на экваторе.«Впервые показано, что стуртовское оледенение происходило в тропических широтах, что является прямым доказательством того, что ледниковый период был «земным снежным комом» , — сказал Фрэнсис А. Макдональд, доцент кафедры Земли и Земли. Планетарные науки в Гарварде: «Наши данные также предполагают, что стёртовское оледенение длилось как минимум 5 миллионов лет».
 |
Морские ледниковые отложения на территории Юкон на северо-западе Канады помогли доказать, что эти породы когда-то были покрыты льдом, а эта часть земной коры располагалась на экваторе. Верхняя часть горы, заштрихованная серым цветом, представляет собой железистые ледниковые отложения, а коричневое дно - более древние известковые отложения, образовавшиеся в тропическом климате. |
Макдональд объяснил, что даже на Земле, напоминающей снежный ком, на Земле были бы перепады температур, и вполне вероятно, что лед был бы динамичным: жидким, тонким или толстым, образуя локальные участки открытой воды, которые давали возможность жизни.
«Ископаемые свидетельства предполагают, что все основные группы эукариот (клеток с ядром), за возможным исключением животных, существовали до Стуртовского оледенения» , — продолжил Макдональд. «В связи с этим возникают следующие вопросы: если Земля-снежок существовала, как эти эукариоты выжили. Кроме того, можно спросить: Стуртовская Земля-снежок стимулировала эволюцию и создание животных?»
«С эволюционной точки зрения, — добавил он, —«Для жизни на Земле не всегда плохо сталкиваться лицом к лицу с сильным стрессом».
«Из-за высокого альбедо льда климатические модели давно предсказывают, что если морской лед когда-либо появится к югу от 30 градусов широты, все море быстро замерзнет», — сказал Макдональд. «Наш результат убедительно свидетельствует о том, что лед присутствовал на всех широтах во время стуртовского оледенения».
 |
Скала в Намибии, которая содержит окаменелые ледниковые отложения, представляющие собой камни и тому подобное, которые опустились на дно океана после того, как айсберги, несшие их, растаяли. Этот ледниковый слой покрыт известковыми морскими отложениями, которые обычно появляются в конце ледникового периода. - Это фото вызвало обсуждение «Земли-снежка». – (Фото: П. Хоффман) |
Ученые точно не знают, что вызвало Стуртовское оледенение или что положило ему конец, но Макдональд считает, что его датировка за 716,5 млн лет до настоящего времени точно соответствует датировке большой области вулканических пород, которая простирается более чем на 1500 миль от Аляски до Остров Элсмир на северо-востоке Канады. Это совпадение могло означать, что окончание ледникового периода было либо вызвано, либо ускорено вулканической активностью, выбрасывавшей в атмосферу очень большое количество CO2.
Некоторые, однако, сомневаются, что повышенное содержание CO2 в атмосфере было решающим фактором окончания ледниковых периодов.
Предполагалось, что протерозойские ледниковые периоды завершились мощными извержениями вулканов, которые увеличили содержание CO2 в атмосфере, например, в 350 раз по сравнению с сегодняшним уровнем. Но баскский профессор Антон Уриарте отмечает, что в десять раз большая концентрация CO2 не дает в десять раз большего парникового эффекта. Парниковый эффект не является линейной функцией концентрации CO2. Каждое незначительное увеличение содержания CO2 в атмосфере приводит к все меньшему увеличению парникового эффекта. Он считает, что даже такое большое содержание CO2 не вызвало бы достаточного парникового эффекта, чтобы растопить массивные ледники Земли.
 |
Многие считают, что вулканы сыграли решающую роль в конце ледниковых периодов. Вот отложения вулканического пепла в районе Нэшвилла в центральном Теннесси. Фото Мэтью Зальцмана. |
Датировка мариноанского оледенения, которое также называют оледенением Варангер по имени полуострова Варангер на севере Норвегии, по-видимому, связана со значительной неопределенностью. Было предложено много датировок. Но довольно заслуживающий доверия результат, полученный в 2004 году из горной формации Гауб в Намибии, дал результат на 635,5 миллионов лет раньше настоящего плюс/минус 1,2 миллиона лет. Анализ ледниковых отложений в горной породе Сет-Лагоас в восточно-центральной части Бразилии дал датировку от 635 до 610 миллионов лет до настоящего времени. Подсчитано, что Маринойское оледенение длилось не менее трех миллионов лет с вероятной продолжительностью 12 миллионов лет.
Однако в Ньюфаундленде и Массачусетсе были обнаружены свидетельства еще более раннего оледенения в позднем протерозое, которое было названо ледниковым периодом Гаскирс в честь скального образования Гаскиерс в восточной части Ньюфаундленда. Датируется, что это произошло примерно за 580–582 миллиона лет до настоящего времени. Вероятно, она просуществовала всего около одного миллиона лет, и поэтому маловероятно, что она превратилась в «Землю-снежок».
Одна из слабостей теории «снежного кома» заключается в том, что может быть трудно определить положение конкретного континента в определенное время геологической истории Земли.
С протерозоя не было обнаружено никаких признаков жизни на суше, ни животных, ни растений, кроме строматолитов вдоль береговой линии. Внутренности континента, вероятно, были бесплодны и пустынны, за исключением, может быть, некоторых цианобактерий.
 |
Художественная реконструкция эдиакарской фауны на морском дне |
 |
Окаменелый отпечаток первобытного существа эдиакарского периода, получившего название Дикинсония. Встречается на Эдиакарских холмах в Южной Австралии. Похоже на след слона. |
Повторяющиеся ледниковые периоды стали серьезным препятствием для строматолитов. Вместо этого после ледниковых периодов мы находим экзотическое разнообразие странных форм жизни, которые не очень похожи на то, что вы знаете сегодня, но некоторые из них имеют сходство с современными моллюсками, включая медуз. Они жили все в глубоком море и на мелководье вдоль береговой линии.
 |
Слева: эдиакарская окаменелость, похожая на веерную пальму. |
Эта странная новая фауна дала начало новому подпериоду в протерозое, названному эдиакарским, названным в честь Эдиакарских холмов в Южной Австралии. Он простирается от конца Мариоанского ледникового периода за 635 миллионов лет до настоящего времени до начала кембрийского периода за 545 миллионов лет до настоящего времени. Ледниковый период Гаскьера был просто междуцарствием эдиакарского периода.
Эти существа, существовавшие до появления почти любого современного вида жизни, были привязаны к морскому дну и добывали пищу из воды. Некоторые из них достигали 2 метров в длину. Насколько нам известно, у них не было рта и узнаваемой пищеварительной системы, а их тела выглядели как «мешки с грязью, диски, колпаки и матрасы». Они были одними из первых сложных форм жизни, появившихся на планете, но в целом они мало походили на жизнь на Земле, которая появится в последующие периоды, за исключением того, что были похожи на морские водоросли и моллюсков.
Эдиакарские существа, возможно, представляли собой эукариотические организмы (состоящие из клеток с ядром). Таким образом, предки водорослей, медуз и других моллюсков вполне могли увидеть свет в теплой воде у берегов суперконтинентов в самый последний период протерозоя, называемый эдиакарским.
Ссылки и литература:
- The Archean Eon and the Hadean University of California Museum of Paleontology.
- Snowball Earth Debatside om Snowball Earth teorien.
- Snowball Earth: New Evidence Hints at Global Glaciation 716.5 Million Years Ago Science Daily.
- Solar Luminosity - Wikipedia
- Svensmark: The Cloud Mystery youtube Dokumentar af Lars Oxfeldt Mortensen. - 52 minutter.
(Copyrighted © Перевод с англ. Louiza Smith)
Источник:
by Anton Uriarte,
«Earth's Climate History (Kindle Edition)»