我国科学家搞出了新动静,彻底解决了那个“雪球地球”时期海洋到底有多冷的大难题。咱们都知道,地球历史上曾有两次大冰期,大概在7.2亿年到6.35亿年前。那时候可是个大冰柜,整个地球表面都被冰盖封住了,连海洋都结了冰。但具体冷到什么程度呢?虽然科学家一直觉得肯定非常冷,可就是没找到直接的证据。直到这回,中国科学院地质与地球物理研究所的路凯博士后、冯连君正高级工程师,还有罗斯·米歇尔研究员一起带队的国际团队,算是把这事给办成了。 他们发明了一种新法子,通过分析一种叫“铁建造”的古老岩石,终于测出了当时局部海洋的温度大概在零下15摄氏度左右,误差也就正负7摄氏度这么多。这可是个新纪录,比现在最冷的深海还低差不多20摄氏度呢。这给那个“地球历史最低海洋温度”的说法找到了铁证。 这个团队最牛的地方,就是把铁同位素变成了一把特别准的“古温度计”。他们把目光放在了这些“铁建造”上。这些岩石一层铁一层硅的,不光是铁矿石,更重要的是它们把当时的环境信息都记录下来了。 研究团队分析了大约7亿年前的样品,发现铁同位素的比例特别怪,是地质史上独一份的“系统性偏正”。这是为啥呢?因为低温环境里铁同位素更容易分馏。基于这个原理,他们建立了数学模型,反过来就算出了当时的温度。 零下15摄氏度的水早该结冰了,可研究还发现当时的海水盐分特别高。高盐度让冰点降到了零下11摄氏度左右,这就解释了为啥海水还没全冻住。 这种低温高盐的环境最可能出现在全球冰架的底下。就像现在南极冰架下面那样,冰层反复融化冻结,盐分就被挤出来浓缩了。最后在冰架和海底之间形成了一个“冰泵”,也就是低温高盐的卤水池。这些地方就像冰封星球上的小绿洲,可能成了早期微生物的藏身之处。 这项研究不光是画了个极端寒冷的图景,在方法上更是个大创新。它把铁同位素从单纯的追踪物质来源变成了测温度的工具,以后研究别的时期的大气候也能用这套办法。这是地球科学领域的重大进步,说明咱们国家在古环境研究上已经走到了国际前沿。 它首次直接揭开了“雪球地球”时期海洋的物理状态,让我们更懂了地球气候系统的临界状态。同时也为生命怎么在大冰期里活下来提供了新线索,把气候变化和生命演化这两个大问题给连起来了。《自然》这种顶尖期刊都拿它当亮点报道了,说明国际上对它的认可度特别高。