期刊名称:牛顿杂志

期刊名称:牛顿杂志 ＊小組內容整理 「全球凍結說」?宛如雪球的地球 , 1992由美國古地磁學家克希溫克博士提出假說，但因證據不足未受 到矚目。 , 1998年美國地質學家霍夫曼博士等人在科學期刊<科學>上發表論 文，該假說才引起大爭論。 ◎全球凍結說描述的冰期 , 6億年前地球史上最大冰期來臨，不同於以往的4次冰期，不管陸地 或是海洋，整個地球完全凍結，連赤道都被冰河覆蓋，地表氣溫達 攝氏零下50度，且覆蓋海洋的冰層厚達1000公尺，在此狀況下，所 有生命都將瀕臨滅絕。 ◎暗示全球凍結的物證 , 1.：科學家在赤道附近6億年的地層中發現冰河痕跡，這些冰 積物是冰河從大陸內部搬運來的岩石。 , 2.：但由於板塊漂移，目前位在赤道附近的大陸，6億 年前未必在赤道附近，不過根據研究結果，6億年前的大陸大多排列 1 於赤道附近，也就是說不論6億年前或現在，冰積物都出現在地球最 暖的地區，這暗示了全球凍結的存在。 , 3.：緊接著堆積在冰積物地 層後，該地層稱作「蓋碳酸岩」?對『一旦凍結，即不可能再度溶 化的氣候模型，作了回答。』〈因為凍結時，CO2無處可去，便不 斷累積在大氣中，CO2含量增為目前的400倍，可能造成強大的溫 室效應，使得全球凍結的冰溶化。〉造成溫室效應的大量CO2進入 海洋後，最後形成蓋碳酸岩。 , 4.氧化鐵形成條狀花樣所堆積而成的。厚冰下， 生物無法行光合作用，故鐵離子高濃度蓄積在海中，全球凍結一結 束，光合生物製造的氧使鐵離子大量氧化、沉澱，就在海底形成鐵 礦層。 , 5.地球內部經火山放出的氣體「碳同位素比」大 約為-0.5%，這些氣體後來因為受到生物活動影響，碳同位素比變為 約0.0%，但從六億年前的地層得到的碳同位素比竟為-0.5%，和從 地球內部噴出的氣體的值一樣，可能暗示：因為海洋被冰覆蓋，冰 冠使海中生物活動無法反映在碳同位素比上。 全球凍結的劇情歸納 , 1.大約八億年前，超大陸「羅迪尼亞」於原 生代後期形成，那時海洋中的疊藻層(由藍綠澡層所形成的薄板狀沉 積化石)繁盛，由於豐富的二氧化碳造成溫室效應，地球氣候也溫暖。 , 2.超大陸開始分裂後，海岸線的數目增加，注入海 流的河流數也增加。河流不斷刮削，使岩石中的鈣離子溶到海中。 二氧化碳透過鈣離子與二氧化碳結合進入地中。這使得大氣中的二 氧化碳濃度降低，溫度效應減弱。 2 , 3.根據霍夫曼博士等人的說法，全球凍結後的地 球為攝氏零下50度的酷寒世界，只有火山、溫泉等地方生命能夠生 存，而、仍分別由火山、海底的熱液噴出孔不斷噴 出〈也才會有之後、的出現〉。 , 4.以火山氣體型式由地球內部釋出的二氧化碳逐漸累積 在大氣中。這些二氧化碳發揮強大的溫室效應，使得造成全球凍結 狀態的冰開始熔化，海洋也跟陸地一樣，不斷暖化。按照計算，當 時地表溫度高達攝氏五十度。 , 5.：全球凍結時代，在溫泉等處勉強生存的生物， 隨著解凍，爆炸性演化、多樣化，生命史上最早的大型生物群「埃 迪卡拉生物群」出現。 , 6.?全球凍結與目前最大的差異，在於「 」。目前與地球地表裸露的當時相比，由於岩石侵蝕程度 小，二氧化碳不可能急據進入地中，或許很難發生全球凍結現象。 ◎全球凍結說的疑點 , 認為「如果地軸傾斜到與公轉軌道平 行，赤道附近的全年日照量將遠比北極、南極少。如此，即使地球 未整個凍結，赤道處也可見冰河發達。」 ※可以解釋赤道冰積物的存在，但無法說明蓋碳酸岩等其他物證。 , 川上教授指出：「最大的問題在於自阿曼發現 冰積物」研究人員自阿曼發現不屬於蓋碳酸岩的冰積物，與『支持 全球凍結的證據之一』嚴重矛盾?因為這暗示了，即使缺乏強烈溫 室效應，也有使冰溶化的『間冰期』。 3 , 假設地球全面凍結，陽光幾乎會被冰雪 全部反射，地球不可能暖化。〈針對地球不可能暖化這一點，地球凍 結說在『碳酸岩』的部分作了解釋〉 , 二氧化碳〈溫室效應氣體〉 多，應使地球變得較溫暖，違反地球凍結說。 ◎結論 , 目前所有假說、觀點都無法完美解釋所有的物證。 , 這個有關全球凍結的大論爭，離塵埃落定還有一段很長的距離。 ＊心得點滴 為了做這次的報告，我們尋找了很多有關地球科學的相關書籍及雜 誌，最後，決定以『全球凍結說』做為這次報告的主題。為什麼選上這 個主題呢？其實原因之一是：前陣子看過一部電影“明天過後”它就是以 全球凍結為主軸所拍成的，讓我們很想深入了解。更深深覺得，大自然 真是太偉大了，在她強大的力量之下，人類，相較之下，不過是一群小 小的螞蟻，完全沒有抗衡之力。不過，後來經由老師解說才知道，電影 裡演的並非屬實，就目前所知，地球是不能在那麼短的時間內凍結的！ (讓我們著實鬆了一口氣=3=)另一個原因則是：全球凍結說其實還只是 一個假說，可以同時看見正反兩面的主張，就像在觀賞一場激烈的辯論 賽。不論，最後誰輸誰贏，我們認為這段『過程』也許比『結果』還精 采，同時也因為是假說，這篇報導並不像教科書一樣只把什麼是正確 的，哪些又是錯的，讓我們死板板的學習、接受，好應付考試。相反的， 它給了我們許多動腦思考的機會。文中探討地球史上影響深遠的冰期， 雖然內容說的是關於地球凍結，這篇文章仍涉及了不同層面的證據，要 讀懂還需要一些額外的知識，像是溫室效應或板塊漂移等，真的讓我們 滿辛苦的。另外，我們也從中領悟到：雖然我們現今所居住的地球並沒 有凍結，但並不代表“以後不會”，也許在不久的將來，我們的子孫，也 4 許會因為我們的一些小小過失而遇到這樣的問題。因此，我們希望藉由 這次的報告，讓大家能稍稍了解到全球凍結到底是怎麼回事，藉由以前 『可能』發生過的情形來推測將來，並且檢討現在。 ＊小試身手 1. 請問『全球凍結說』所描述的冰期，與我們所知的四次冰期有何不同？ 2. 試問現今科學家以什麼的存在推測未來地球不會凍結？ 3. 碳酸岩的特徵是只會在下形成，是因為其主成分為何，才 成為全球凍結的證據？ 4. 『地軸傾斜說』可以說明什麼？但卻無法說明蓋碳酸岩等其他物證。 5. 全球凍結的反對意見之一是因，認為若地球曾全部凍 結即不可能再度暖化？ 5