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まさかの全球凍結!明らかになってきた6億年前の地球の姿

長い間、地球は古来より豊かな水を湛えた星だったと信じられてきましたが、近年の研究により、過去に少なくとも3度、海も含めて地球全球が凍結した「スノーボールアース」状態にあったことが分かってきました。

更新日: 2016年03月18日

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地球はかつて、全面凍結していた…

かつて地球は海も含め全面凍結していた──
そんな驚くべきことがここ10年ほどの研究で明らかになってきています。

地球は氷河期などの例外はあれども、長い年月に渡り、きわめて温暖な環境が保たれていると考えられてきた。

しかしここ10年ほどの研究で、遠い過去に地球が真っ白に凍りついた“氷の惑星”だったことがある──という驚くべき事実が判明してきました。

スノーボールアース(雪球地球、全球凍結、全地球凍結)とは、地球全体が赤道付近も含め完全に氷床や海氷に覆われた状態である。スノーボールアース現象とも呼ばれる。

この説によれば、地球は今から約22億年前、約7億年前、約6億年前の少なくとも3度、全凍結したと考えられている。

宇宙から見た「スノーボール」状態の地球。

スノーボールアースの状態は数千万年間続いたらしい。
この間、地球は約3000mの氷床によって覆われていた。

地球全体の平均気温はマイナス50度、赤道部でも平均気温はマイナス20度にもなった。

「スノーボールアース」になる大きな要因のとして、火山活動が衰え、噴火によって放出される二酸化炭素の量が減ったため、温暖効果が薄まり、寒冷化が進み凍結したといわれている。しかし、実のところ「スノーボールアース」の原因は、まだきちんと解明されていない。

スノーボールアースになる過程を描いたシミュレーション動画。

続々見つかっているスノーボールアースの証拠

現在のように地球の表面が水に覆われた状態というのは、物理的に非常に安定した状態だといえます。と、同様に地球上の水がすべて凍ってしまった状態も、やはり物理的にとても安定した状態であるという論説は以前からあったのです。

理論上、地球の気候には3つの安定な状態があることが知られています。
・地上に氷がまったくない状態
・極などに部分的にある現在の状態
・そして地球全体が凍りつくスノーボールアース状態
何か大きなきっかけがあれば、現在の安定状態から別の安定状態へ急激に変化すると推察されています。

80年代後半、6億年前の大氷河時代には赤道直下の大地も氷に覆われていたことを示す地質学的な証拠が見つかりました。当時の科学者たちにとってそれは信じがたいものだったので、当初はデータそのものが間違っているのではないかと考えられました。

カーシュビング博士という科学者がそのデータが間違ったものであることを証明しようとしますが、'90年代になって彼は逆にそのデータが正しいことを証明してしまうのです。

この時期に通常よりも圧倒的に酸素濃度が上昇しているのがわかっているそうで、スノーボールアース説の根拠のひとつになっている

鉄イオンが酸素と結合し酸化鉄となり、大量に堆積した「縞状鉄鉱床」が先カンブリア代末期の地層から発見されています。

先カンブリア代末期(6億~8億年前)の地層から、氷河堆積物が発見されている。
その中には、この時代、赤道付近にあった地域も含まれている。
このことは、全地球規模で氷床が発達していたことを物語っている。

氷河堆積物の直上に厚い炭酸塩岩層(キャップカーボネイト)が発見されることが多い。これは寒冷化終結と同時に二酸化炭素の固定化が開始したことを意味する。

炭素同位体分析によると、この期間全地球的に生物による光合成が殆ど停止している。

スノーボールアースは生命の進化とも密接に関係している

スノーボールアースは結果としてその後の生命の爆発的な進化をもたらした。

それまで「ありえない」と考えられてきた「全球凍結」という壮絶な環境変動が実際に起こったらしいこと、それが原因となって原生生物の大量絶滅(大絶滅)とそれに続く跳躍的な生物進化をもたらした

多くの科学者が、地球環境や生命進化に絶大な影響を与えたと考えられるスノーボールアース・イベントに注目しています。

スノーボールアースはそれ以前の生物を大量に絶滅させた。
しかし、スノーボールアースの終了によって環境が激変し、多細胞生物であるエディアカラ動物群が出現した。

海水は凍りつき、その氷の厚さは1000メートルという想像を絶する厚さになります。ただ、全球凍結状態にあっても地熱の影響があるので、海が底まで凍ることはありません。

地球表面が全面的に凍りついても、地球の内部からは常に熱が放出され続けているため、火山の近くや深海まで凍ることはなく、生命はこうした環境で生き延びていたと考えられています。

地球全体が凍結したが、その後急激に温暖化したことで、光合成生物が大繁殖し、酸素が大発生した。いわゆる「大酸化イベント」が起こる。

この現象により、22億年前の「スノーボールアース」では真核生物が、6億年前では多細胞生物が登場した。これが、カンブリア大爆発と結びつく

将来、再び地球は凍りつく!?

将来、地球が再びスノーボ-ルアースの状態になるとする説もある。

もしはるかかなたの将来に全球凍結が到来した時、どのように人類は対応しているでしょうか。
その時代の人類は氷の下で暮らしているのか、それとも氷上で暮らしているのか、あるいは以前ご紹介したグリーンフロート構想のように空中に暮らしているのか関心のあるところです。

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