من الصعب أن نتخيل الآن ، ولكن في نقاط معينة من تاريخ الأرض ، غطى الجليد الكوكب بأكمله. قالت ميليسا هيج ، عالمة البيئة والأستاذ المساعد بكلية إيموري في أكسفورد ، إن هذه الأرض المتجمدة ، الملقبة بأرض كرة الثلج ، كانت مكانًا "شديد الخطورة لدرجة أن سطح الأرض بأكمله ، من القطب إلى القطب ، بما في ذلك المحيطات ، تجمد تمامًا". جامعة في جورجيا.
في عام 1840 ، كان لويس أجاسيز ، عالم الطبيعة السويسري ، من بين أول من اعترف وقدم دليلاً على أن الأرض مرت بعصور جليدية ، وفقًا لمتحف جامعة كاليفورنيا لعلم الأحافير. جوزيف كيرشفينك ، الجيولوجي الأمريكي ، صاغ لاحقًا مصطلح "كرة الثلج الأرض" في كتاب مدرسي عام 1992. استند عمل Kirschvink على أدلة قدمها Agassiz وآخرين.
يعتقد العلماء أن ما بين ثلاث إلى أربع عصور جليدية شديدة ، تجمدت تقريبًا أو كل السطح ، حدثت قبل 750 مليونًا و 580 مليون سنة ، ربما لأن كتل الأرض الأرضية كانت موجودة عند خط الاستواء أو بالقرب منه ، مما أدى إلى زيادة الطقس. الطقس هو عندما تكسر الرياح والأمطار الصخور والمعادن على سطح الكوكب. تؤدي العملية إلى انخفاض مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ، مما يسمح بتبديد المزيد من الحرارة من السطح إلى الفضاء ، وتبريد الكوكب.
وقال هاج: "أدت زيادة عوامل الطقس القاري إلى انخفاض ثاني أكسيد الكربون في الجو والتبريد العالمي". "بمجرد أن بدأت المحيطات القطبية في التجمد ، انعكس المزيد من ضوء الشمس على الأسطح البيضاء وتم تضخيم التبريد".
عادة ، الجليد الذي يتشكل فوق القارات ، مثل الصفائح الجليدية ، سوف يبطئ من عوامل الطقس ويسمح بارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ودرجات الحرارة. ومع ذلك ، قبل مئات الملايين من السنين ، كانت جميع كتل الأرض تقع في خط الاستواء. وفقا ل Hage ، دون وجود كتل أرضية في القطبين لتكوين الصفائح الجليدية ، واستمرت دورة التجوية والتبريد دون رادع ، مما أدى إلى غرق الكوكب في حالة تجمد عميق.
يقدر العلماء أن متوسط درجات الحرارة العالمية انخفض إلى ناقص 58 درجة فهرنهايت (ناقص 50 درجة مئوية) خلال هذه العصور الجليدية ، والتي استمرت كل منها حوالي 10 مليون سنة. مع عدم قدرة الماء على التبخر من المحيطات المغطاة بالجليد ، تتوقف دورة المياه (التي تنتقل فيها المياه بين الغلاف الجوي والأرض والمحيطات).
ومع ذلك ، هناك بعض الجدل حول ما إذا كانت الأرض متجمدة تمامًا أم أنه لا تزال هناك بقع من مادة ذائبة أو ماء مفتوح عند خط الاستواء حيث يمكن لضوء الشمس دخول المياه والسماح لبعض الكائنات الحية بالبقاء. وطبقًا لجامعة دارتموث ، فقد قدم ريتشارد كوين ، عالم الجيولوجيا الأمريكي ، فرضية "الكرة الأرضية" هذه في عام 2000.
ذابت العصور الجليدية الشديدة في النهاية. يعتقد العلماء أن البراكين استمرت في ضخ ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي طوال العصور الجليدية ، مما أدى في النهاية إلى تدفئة الكوكب بما يكفي لاستئناف دورة المياه.
قال هيج ، إن زيادة غازات الدفيئة (بخار الماء وثاني أكسيد الكربون) ، التي تحتفظ بالحرارة على سطح الكوكب ، أدت في النهاية إلى تسخين سريع ، مما رفع متوسط درجات الحرارة العالمية إلى 122 درجة فهرنهايت (50 درجة مئوية) على مدى بضع مئات من السنين فقط. وأدى ذلك بدوره إلى زيادة العوامل الجوية القارية ، مما ساعد على تقليل كمية ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ودرجات الحرارة الباردة تتراجع.
كما لعبت ظاهرة تعرف باسم دورات ميلانكوفيتش دورًا في انحسار وتدفق العصور الجليدية ، وفقًا لهيج. تم تسمية الدورات الثلاث باسم Mulutin Milanković ، عالم الفلك الصربي ، الذي قدم أدلة تربط التغيرات المناخية مع كمية الطاقة الشمسية المتغيرة التي يتلقاها سطح الأرض بناءً على موقع الكوكب. تشير الدورات إلى تغييرات طفيفة في شكل مدار الأرض حول الشمس ، وإمالة محور الكوكب ومدى تذبذب الأرض على محورها أثناء دورانها.
عندما كانت الأرض دافئة وخرجت من تجمدها العميق ، وقع انفجار ضخم للحياة ، عرف باسم الانفجار الكمبري ، وفقًا لمتحف جامعة كاليفورنيا لعلم المتحجرات. هذه هي أقدم فترة معروفة في السجل الأحفوري التي تظهر فيها مجموعات كبيرة من الحيوانات خلال فترة زمنية جيولوجية قصيرة جدًا (حوالي 40 مليون سنة).
هل سنرى كرة ثلجية أخرى في المستقبل؟ وفقًا لـ Hage ، من غير المحتمل ، بسبب الاتجاه المنتشر للقارات.
وقالت: "حتى في الشتاء القارس ، ستتشكل صفائح جليدية قارية ، والتي ستتوقف عن التجوية القارية وتسمح لثاني أكسيد الكربون بالتراكم في الغلاف الجوي ، مما يؤدي إلى الاحترار بدلاً من التجميد الجامح".
