.jpg){kind=link}
Thực đơn
Quả cầu tuyết Trái Đất
Giả thuyết Quả cầu tuyết Trái Đất ban đầu được đưa ra để giải thích sự hiện diễn rõ ràng của các dòng sông băng tại các vĩ độ nhiệt đới.[9] Mô hình cho rằng một khi các dòng sông băng trải dài tới trong 30°Của xích đạo, một sựhoàn ngược suất phân chiếu băng (ice-albedo feedback) sẽ dẫn tới việc băng nhanh chóng tiến tới xích đạo.*[10] Vì thế, sự hiện diện của các trầm tích băng dường như bên trong các chí tuyến có vẻ chỉ ra sự bao phủ băng toàn cầu.
Vì thế, điều mấu chốt cho một sự đánh giá khả năng của lý thuyết là một sự thấu hiểu độ tin cậy và tầm quan trọng của bằng chứng dẫn tới niềm tin rằng băng từng bao phủ tới các chí tuyến. Bằng chứng này phải chứng minh hai điều:
Trong một giai đoạn băng hoá toàn cầu, nó cũng phải được chứng minh rằng
3. các dòng sông băng hoạt động tại các địa điểm toàn cầu khác nhau trong cùng thời điểm, và rằng không có những trầm tích khác cùng thời kỳ tồn tại.Điểm cuối cùng rất khó để chứng minh. Trước Ediacaran, các dấu vết sinh học địa tầng thường được sử dụng để làm quan hệ tương quan không tồn tại; vì thế không có cách nào để chứng minh rằng đá ở các địa điểm khác nhau trên khắp thế giới đã lắng đọng trong cùng thời gian. Điều tốt nhất chúng ta có thể làm được là ước tính tuổi của đá bằng các biện pháp phóng xạ, vốn hiếm khi có độ chính xác kém hơn vài triệu năm.[11]
Hai điểm đầu tiên thường là nguồn lý luận trên một cơ sở cho từng trường hợp. Nhiều đặc điểm băng hà có thể cũng được tạo ra bởi các biện pháp phi băng hà, và ước tính vĩ độ của các khối lục địa thậm chí nhỏ như 200 triệu năm về trước có thể gặp nhiều khó khăn.[12]
Giả thuyết Quả cầu tuyết Trái Đất lần đầu tiên được đưa ra để giải thích cái mà khi ấy được coi là các trầm tích băng hà gần xích đạo.Bởi các lục địa trôi dạt theo thời gian, việc xác định chắc chắn vị trí của chúng ở một thời điểm cho trước trong lịch sử không phải không quan trọng. Ngoài việc xem xét các lục địa sẽ được chắp nối với nhau thế nào, vĩ độ nơi một viên đá lắng đọng có thể được xác định bằng từ tính cổ.
Khi đá trầm tích hình thành, các khoáng chất từ tính bên trong chúng thường có xu hướng tự sắp đặt theo từ trường Trái Đất. Qua việc đo đạc chính xác từ tính cổ này, có thể ước tính vĩ độ (nhưng không tính được kinh độ) nơi viên đá hình thành. Các đo đạc từ tính cổ đã cho thấy một số trầm tích có nguồn gốc băng hà trong đá Neoproterozoic đã lắng đọng bên trong 10 độ của xích đạo,[13] dù mức độ chính xác của sự tái hiện này vẫn bị nghi ngờ.[11]Vị trí từ tính cổ này của các trầm tích băng hà hiển nhiên (như các dropstone) đã được lấy để cho rằng các dòng sông băng đã mở rộng tới mức độ mực nước biển tại các vĩ độ nhiệt đới. Vẫn không rõ liệu điều này có thể được lấy để ngụ ý về một tình trạng đóng băng toàn cầu, hay sự tồn tại của các chế độ băng hà có địa điểm, có thể nằm kín trong lục địa.[14] Những người khác thậm chí còn cho rằng hầu hết dữ liệu không ngăn cản bất kỳ trầm tích băng hà nào tới trong 25°Của xích đạo.[15]
Những người hoài nghi cho rằng dữ liệu từ tính cổ có thể bị sai lạc nếu từ trường Trái Đất từng khác biệt so với ngày nay. Dự trên tỷ lệ lạnh đi của lõi Trái Đất, có thể trong thời Đại nguyên sinh, từ trường của nó không gần giống một sự phân bố lưỡng cực, với một Cực bắc và Cực nam gần thẳng hàng với trục của Trái Đất như ngày nay. Thay vào đó, một lõi nóng hơn có thể đã lan truyền mạnh hơn và có thể dẫn tới sự phát sinh 4, 8 hay nhiều hơn số cực. Dữ liệu từ tính cổ khi ấy phải được giải thích lại như các phần tử có thể sắp xếp hướng về một 'Cực Tây' thay vì Cực bắc.
Một điểm yếu khác của việc dựa trên dữ liệu từ tính cổ là sự khó khăn trong việc quyết định liệu tín hiệu từ trường ghi được là nguyên gốc, hay liệu nó đã được sắp đặt lại bởi hoạt động sau này. Ví dụ, một ngọn núi phát sinh Bản mẫu:Wict sẽ tạo ra nước nòng như một sản phẩm phụ của các phản ứng biến dạng; nước này có thể chảy tới những vỉa đá cách xa hàng nghìn kilômét và sắp đặt lại tín hiệu từ trường của chúng. Điều này dẫn tới việc tính chất xác thực của đã có tuổi hơn vài triệu năm sẽ khó để được xác định mà không có những quan sát khoáng vật học kỹ lưỡng.[16]
Hiện chỉ có một trầm tích, trầm tích Elatina của Australia, rõ ràng đã lắng đọng tại các vĩ độ thấp; thời điểm lắng đọng của nó được xác định khá rõ, và tín hiệu rõ ràng là nguyên thuỷ.[17]
Những viên đá trầm tích đã lắng đọng bởi những dòng sông băng có những đặc điểm riêng biệt cho phép nhận dạng chúng. Từ lâu trước sự xuất hiện của giả thuyết Quả cầu tuyết Trái Đất nhiều trầm tích trầm tích Tân đại nguyên sinh đã được cho là có nguồn gốc băng hà, gồm cả một số rõ ràng tại các vĩ độ nhiệt đới ở thời điểm lắng đọng. Tuy nhiên, cũng cần nhớ rằng nhiều đặc điểm trầm tích theo truyền thống thường gắn liền với các dòng sông băng cũng có thể được thành tạo bởi những phương pháp khác.[18] Vì thế nguồn gốc băng hà của nhiều trong số các lý lẽ cho Quả cầu tuyết Trái Đất đã bị nghi vấn.[11]Ở thời điểm năm 2007, chỉ có một thứ "rất đáng tin cậy" – vẫn bị nghi vấn[11] – điểm đã biết xác định các tillites nhiệt đới,[13] khiến những ý kiến về việc băng bao phủ xích đạo có vẻ hơi quá tự tin.Bằng chứng của nguồn gốc có thể là băng hà của trầm tích gồm:
Có lẽ là một số trầm tích được hình thành trong thời kỳ Quả cầu tuyết chỉ có thể đã được hình thành với sự hiện diện của một chu kỳ thuỷ học tích cực. Những dải trầm tích băng hà lên tới chiều dày hàng trăm mét, bị chia cách bởi những dải nhỏ (mét) trầm tích phi băng hà, cho thấy các dòng sông băng từng chảy ra và lại được hình thành nối tiếp; những đại dương vững chắc sẽ không cho phép mức độ trầm tích như vậy.[22] Có thể những dòng suối băng như đã thấy tại Nam Cực ngày nay có thể là nguyên nhân của những dãy liên tục đó. Hơn nữa, các đặc điểm trầm tích chỉ có thể hình thành ở vùng nước mở, ví dụ các gợn sóng do nước, các bụi rác băng trôi di chuyển với khoảng cách xa và các dấu hiệu của hoạt động quang hợp, có thể được thấy trên khắp các trầm tích có niên đại từ các thời kỳ 'Quả cầu tuyết Trái Đất'. Trong khi những đặc điểm đó có thể thể hiện 'các ốc đảo' nước tan chảy trên một Trái Đất hoàn toàn đóng băng,[23] mô hình máy tính cho thấy rằng những khu vực lớn của đại dương phải ở tình trạng không đóng băng khiến giả thuyết một quả cầu tuyết "cứng" là không thể về các mặt cân bằng năng lượng và các mô hình lưu thông chung.[24]
Có hai chất đồng vị bền vững của carbon trong nước biển: carbon-12 (12C) và carbon-13 (13C) hiếm, chiếm khoảng 1.109 phần trăm mọi đồng vị carbon.
Các quá trình sinh hoá, mà quang hợp là một, thường có khuynh hướng tích hợp các đồng vị nhẹ 12. Vì thế, các sinh vật quang hợp sống trong đại dương, cả sinh vật đơn bào và tảo, thường có rất ít 13C, so với sự phong phú có trong các nguồn núi lửa nguyên thủ của carbon Trái Đất. Vì thế, một đại dương với đời sống quang hợp sẽ có tỷ lệ 12C/13C cao hơn bên trong các tàn tích hữu cơ, và một tỷ lệ thấp hơn trong nước biển. Thành phần hữu cơ của các trầm tích hoá đã sẽ luôn nhỏ, nhưng có thể đo được, ở thành phần 13C.
Trong giai đoạn Quả cầu tuyết Trái Đất như dự đoán, có những sự thay đổi nhanh và mạnh trong thành phần 13C với 12C.[25] Điều này thích hợp với một tình trạng lạnh sâu giết hại hầu hết toàn bộ đời sống quang hợp – dù các cơ cấu khác, như nhả sàng, cũng có thể gây ra những sự thay đổi như vậy. Việc phân tích gần thời điểm của 13C 'spikes' trong các trầm tích trên khắp Trái Đất cho phép nhận ra bốn, có thể là năm, sự kiện băng hà ở cuối thời Tân đại nguyên sinh.[26]Tuy nhiên, dấu vết địa tầng của Oman có một sự lệch hướng đồng vị carbon âm lớn (bên trong Thành tạo Shuram[27]) khác so với bất kỳ bằng chứng băng hà nào[28] đặt ra sự nghi ngờ mạnh mẽ về sự liên kết hệ thống của sự lệch đồng vị âm và các sự kiện băng hà[29].
Các thành tạo dải sắt (BIF) là đá trầm tích của sắt ôxít xếp tầng và đá phiến silic ít sắt. Với sự hiện diện của ôxi, sắt bị rỉ một cách tự nhiên và trở nên hoà tan được trong nước. Các thành tạo dải sắt thường là rất cổ và sự trầm lắng của chúng thường liên quan tới sự ôxi hoá của khí quyển Trái Đất trong thời kỳ Paleoproterozoic, khi sắt hoà tan trong nước tiếp xúc với ôxi được tạo ra nhờ quang hợp và kết tủa thành sắt ôxít.
Thực đơn
Quả cầu tuyết Trái ĐấtLiên quan
Tài liệu tham khảo
WikiPedia: Quả cầu tuyết Trái Đất