17:12 10 Sierpień 2020
Nauka I tech
Krótki link
0 50
Subskrybuj nas na

Globalne epoki lodowcowe w historii Ziemi następowały wtedy, kiedy poziom promieniowania słonecznego gwałtownie zmieniał się w krótkim z geologicznego punktu widzenia czasie - ustalili amerykańscy naukowcy. Ich badanie zostało opublikowane na łamach czasopisma Proceedings of the Royal Society A.

W historii Ziemi były co najmniej dwa okresy – w paleoproterozoiku 2,4-2,1 mld lat temu i neoproterozoiku 850-630 mln lat temu, kiedy cała powierzchnia planety pokrywała się lodem. Wraz z końcem drugiego okresu doszło do szybkiego rozwoju złożonego życia wielokomórkowego na Ziemi. Dlatego nie tylko geolodzy, ale również planetolodzy, badający egzoplanety położone w „strefach zamieszkiwanych” (ekosferach), szukają przyczyn globalnego zlodowacenia.

Specjaliści z politechniki Massachusetts Institute of Technology przeanalizowali kilka scenariuszy, w których jako główne czynniki globalnego ochłodzenia były rozpatrywane dostęp światła słonecznego trafiającego na powierzchnię planety i poziom dwutlenku węgla w atmosferze.

Ziemia posiada swoje wewnętrzne mechanizmy regulowania tych parametrów, dlatego zdaniem badaczy, aby przekroczyć punkt krytyczny każdego z nich, wydarzenia powinny rozwijać się bardzo szybko - najważniejszym czynnikiem jest więc prędkość zmian klimatycznych.

Jak twierdzą autorzy badania, gwałtowny spadek promieniowania słonecznego mógł być związany z masową erupcją wulkanów czy powstaniem chmur blokujących światło słoneczne. I w tym, i w drugim przypadku dochodzi do ochłodzenia na planecie i rozszerzenia strefy lodu.

Później następuje sprzężenie zwrotne dodatnie - im większa jest powierzchnia lodów, tym większe jest albedo – (stosunek ilości promieniowania odbitego do padającego) i tym więcej promieni słonecznych odbija się, nie nagrzewając planety. Proces ochłodzenia przyśpiesza do czasu, kiedy lody nie pokryją całej planety.

Jednak z powodu obiegu węgla w przyrodzie wszystkie globalne epoki lodowcowe na Ziemi noszą charakter tymczasowy. Kiedy planeta nie jest pokryta lodem, poziom dwutlenku węgla w atmosferze w pewnym sensie jest kontrolowany wietrzeniem skał. Kiedy Ziemię przykrywa powłoka lodowa, wietrzenie znacznie się zmniejsza i dwutlenek węgla jest odkładany w atmosferze, tworząc efekt cieplarniany, który ostatecznie wyprowadza planetę z epoki lodowcowej.

Specjaliści opracowali prosty model matematyczny systemu klimatycznego Ziemi, który zawiera równania opisujące korelacje między promieniowaniem słonecznym, temperaturą powierzchni Ziemi, koncentracją dwutlenku węgla w atmosferze i konsekwencjami wietrzenia.

Okazało się, że dla zmiany planety w „śnieżkę” prędkość spadku promieniowania słonecznego jest ważniejszym parametrem niż jego ilość. Według ocen autorów Ziemia musiałaby odnotować przykładowo dwuprocentowy spadek dostępu światła słonecznego w ciągu 10 tys. lat, żeby powrócić do globalnego zlodowacenia.

Jak sądzą naukowcy, ich wnioski mogą odnosić się również do egzoplanet znajdujących się w potencjalnie zamieszkiwalnej strefie. One również mogą pokryć się lodem, jeśli gwałtownie spadnie poziom trafiającego na ich powierzchnię promieniowania gwiazdy.

Możecie mieć planetę, która znajduje się w granicach klasycznej zamieszkiwalnej strefy, ale jeśli docierające światło słoneczne zmienia się zbyt szybko, możecie otrzymać planetę śnieżkę

– powiedział jeden z autorów badania, doktorant wydziału nauk o Ziemi, atmosferze i planetach Constantin Arnscheidt.

„Wskazuje to na to, że w koncepcji zamieszkiwalności jest o wiele więcej niuansów” – dodał.

Zdaniem autorów pracy naukowej kształtowanie się śnieżnych planet zależy od równowagi między trafiającym na powierzchnię światłem słonecznym, dodatnim sprzężeniem zwrotnym albedo i globalnym obiegiem węgla. Naukowcy planują kontynuację swojego badania, aby dokładniej określić wykładniki krytyczne dla każdego z tych parametrów.

Zobacz również:

Prezydent w rocznicę pierwszego transportu Polaków do Auschwitz: Ziemia przesiąknięta krwią
Naukowcy: Ziemia nie ochroni się przed niebezpiecznymi asteroidami
Tagi:
węgiel, globalne ocieplenie, kosmos, lodowiec, badania, Ziemia, epoka lodowcowa
Standardy społecznościDyskusja
Komentarz przez SputnikKomentarz przez Facebook
  • Komentarz