Sneboldjord

Jorden har ikke altid set ud som idag, men har oplevet mange ændringer i dens 4,5 mia. års lange historie.

Den har skiftet udseende fra at være orange til en hvid skinnende bold ligesom en snebold og sidenhen til blå, som den ser ud i nutiden. Den hvide farve skyldtes, at jorden blev helt dækket af flere hundrede meter til kilometertykt lag is og sne fra polerne til ækvator. Overfladetemperaturer lå langt under frysepunktet helt ned til –50° og jorden roterede i millioner af år omkring solen som en frossen planet og derfor kendt som Sneboldjord (Snowball Earth).

Snowball Earth fremsætter den tese, at Jordens klima blev markant koldere – en teori, der bygger på fund af moræner og andre istidaflejringer fra en tidlig istid. Dette er sket to gange i jordens historie. Den første begivenhed fandt sted i perioden 2,2 til 2,5 mia. år og skete igen i perioden fra 700 mio. til for 600 mio. år siden. Begge nedisninger af jorden havde stor betydning for både livets udvikling, udvikling af fri ilt I atmosfæren og dannelsen af ozonlaget. Efter optøningen af den yngste sneboldjord opstod jordens komplekse liv, dvs. hvor flercellede organismer med vores kropsplan (bauplan) blev skabt – også kaldet den kambriske eksplosion.

Årsagerne til nedfrysningen forklares ofte ved at et superkontinent begyndte at bryde op og dannede flere selvstændige kontinenter. Kontinenterne lå primært I de ækvatoriale egne hvor den kemiske forvitring var mest intensiv. Kontingenternes beliggenhed ved lave breddegrader betyder også at polare isdækker vokser sig så store at en løbsk is-albedo-feedback mekanisme kan gå igang og jorden hermed blive helt isdækket. Yderligere en årsag til at fremme nedfrysningen var, at solens lysstyrke dengang var 75% til 80% af hvad den er i nutiden, og dermed kunne jorden lettere og hurtigere fryse til. Den nedfrosne tilstand holdt I en lang periode, hvor nedisningen blev holdt fast af især Albedo effekten.

I denne nedfrosne periode er det antaget, at liv ikke kunne overleve, da der ikke var et åbent ocean og islaget opnåede tykkelser på flere kilometer. Men situationen ændrede sig og jorden tøede op igen. Og der opstod nye livsformer. Det tog nogle millioner år at tø Jorden op og optøningen skyldtes aktive vulkaner. Ved vulkanudbrud frigives vulkansk støv, der spredtes i atmosfære og deres mørke farve havde stor negativ effekt på albedoen; isen smeltede og det blev varmere igen.

Der findes flere forklaringer på dannelsen, forløbet og ophøret af Snowball Earth. Paradokset Cap Carbonate dvs. en bestemt verdensomspændende kalkaflejring. som ligger direkte ovenpå istidsaflejningerne er stadig uafklaret. Dens dannelse skete i forbindelse med optøningen og tolkes derved at optøningen var eksplosiv og dermed aflejringen af kalkstenen skete hurtigt. Årsagen hertil er dog stadig uafklaret og er under debat. Flere virkninger og eftervirkninger af en Snowball Earth cyklus på jorden, livets og atmosfæres udvikling vil blive gennemgået med eksempler samt sammenlignet med lignende tilstande i nutidens solsystem.

Ordforklaringer:

Albedo er et udtryk for den del af sollyset som reflekteres tilbage til rummet. Solstråler reflekteres af skyer, af støv partikler, af havets og af jordens land overflade. Albedoen varierer meget og hvis al stråling reflekteres er albedoen = 1. Hvis 30% bliver reflekteret så er albedoen 0,3. Nyfalden sne har en albedo på 90%, dvs. en albedo på 0,9, medens støv fra vulkaner har en meget lav albedo på næsten 0, dvs. støvet opsuger næsten al den varmeenergi det modtager fra solen.

Bauplan (kropsgrundplan) Den generaliserede strukturelle kropsplan, som karakteriserer en overordnet gruppe af organismer i det biologiske systematik (phylum eller række). F.eks. mennesket har et bilateralt kropsplan med symmetriske føleorganer, en hurtig hjerne, et kraftig hjerte, og masser af årer og vener - og en hjerne som koordinerer det hele.

CO2 eller kuldioxyd, en farveløs gas, med svagt lugt og smag. Det er de grønne planters hovednæringsstof. I naturen forbruges CO2 ved forvitring af bjergarter til karbonater.

Forvitring er nedbrydning af fast fjeld og sedimenter forårsaget af geologiske kræfter. Der skelnes mellem fysisk og kemisk forvitring. Den fysiske forvitring sker ved slibing og knusning forårsaget af gletcherere og sprængning ved skiftet fra vand til frost. Kemisk forvitring sker ved indvirkning af vand (H2O) med indhold af kuldioid, der opløser mineraler. De opløste minaraler flyder ned med floderne fra højderne og ud i havet, hvor de aflejres som kalkslam eller bliver optaget af kalkskallede organismer.

Istider er kuldeperioder i Jordens historie med indlandsis og arktisk klima på mellembreddegraderne. Istider udgør mindre end 10% af Jordens seneste 2,3 mia. år lange historie og kendes fra geologiske perioder i Prækambrium, ved slutningen af Ordovicium, fra Karbon-Perm tiden samt fra Kvartær.

Kambrisk eksplosion er den begivenhed hvor hovedparten af de nu kendte dyregrupper blev etableret. Dette skete for ca 510 millioner år siden.

Paradoks beskriver en modsætning eller modsigende fænomen.

Superkontinent er det stade hvor alle kontinenter er hæftet sammen og danner et stort kontinent.