一項關于地球遠古氣候的研究取得突破性進展。由多國科研人員組成的國際團隊,通過創新方法首次直接測定了約7億年前“雪球地球”時期的海洋溫度,相關成果在國際權威期刊《自然·通訊》發表后引發學界關注。
“雪球地球”是地質學界對地球歷史特定階段的形象描述。在距今約7.2億至6.35億年間,地球曾兩次陷入極端冰封狀態,從兩極到赤道均被厚達數千米的冰層覆蓋,海洋表面完全凍結。盡管學界普遍認為當時海洋處于極寒狀態,但具體溫度數值始終缺乏直接證據支撐。
研究團隊將目光投向富含鐵元素的古老沉積巖——鐵建造。這種由富鐵層與富硅層交替沉積形成的巖石,是現代鋼鐵工業的重要原料。科研人員通過精密分析發現,該時期鐵建造中的鐵同位素組成呈現顯著異常,其同位素比值較其他地質時期明顯偏正。經過系統實驗驗證,這種異常特征與低溫環境存在直接關聯,溫度越低同位素偏正程度越明顯。
基于鐵同位素這一“天然溫度計”,研究團隊重建了古海洋溫度場。數據顯示,當時局部海域溫度可低至零下15攝氏度,但海水并未完全凍結。進一步研究發現,高鹽度是維持液態水的關鍵因素——部分海域鹽度達到現代海水的四倍以上,使海水冰點下降至零下11攝氏度左右,這與溫度測量結果形成完美印證。
科研人員推測,這種極端環境可能形成于巨型冰架底部。當冰架緩慢移動時,底部海水會形成類似現代南極冰架下的“冰泵”循環系統:融水在壓力作用下向上噴涌,攜帶的鹽分在表層積累,形成高鹽度水體。這種特殊環境為早期生命提供了可能的生存空間。
該研究首次為“雪球地球”理論提供了定量化的直接證據,表明在全球冰封的極端條件下,仍可能存在維持生命活動的液態水微環境。這項發現不僅深化了對地球氣候系統劇烈波動的認識,也為探索極端環境下生命演化機制提供了新的研究視角。











