Prieš šimtus milijonų metų Žemė atrodė visiškai kitaip nei šiandien. Planetą dengė storas ledo šarvas, o vandenynai slėpėsi po tamsia danga, beveik negaunančia Saulės šviesos. Nauji tyrimai padeda geriau suprasti, kokios iš tiesų buvo vadinamosios „sniego gniūžtės Žemės“ sąlygos ir kiek žema galėjo būti jūrų temperatūra.
Maždaug prieš 717 milijonų metų prasidėjo globalinis apledėjimas: ledas išsiplėtė nuo ašigalių iki pat pusiaujo. Vandenynai buvo atkirsti nuo atmosferos ir šviesos, o planeta tapo panaši į milžinišką ledo rutulį. Mokslininkų vertinimu, tuo metu jūros vandens temperatūra galėjo siekti apie −15 °C, su maždaug ±7 °C paklaida.
Jei šie duomenys bus galutinai patvirtinti, tai gali būti žemiausia kada nors nustatyta vandenynų temperatūra per visą Žemės istoriją. Tokios sąlygos šiandien sunkiai įsivaizduojamos, tačiau būtent tokioje ekstremalioje aplinkoje planeta išbuvo dešimtis milijonų metų.
Kad vanduo išliktų skystas esant tokiam šalčiui, jo druskingumas turėjo būti neįprastai didelis. Tyrimai rodo, kad kai kuriose vietose jis galėjo net keturis kartus viršyti dabartinį jūros vandens druskingumą. Tokie itin sūrūs sūrymai primena šiandieninius analogus Antarktidoje, tik anuomet jie galėjo būti dar šaltesni.
Sturtinis apledėjimas, trukęs apie 57 milijonus metų, veikė tarsi uždaras klimato mechanizmas. Ledas atspindi daugiau Saulės spindulių nei vanduo ar sausuma, todėl planeta vėso vis labiau, o tai skatino tolesnį ledynų plitimą. Galiausiai didžioji Žemės dalis atsidūrė po iki kilometro storio ledo skydu.
Šis laikotarpis paliko savitus geologinius pėdsakus – geležingas, rūdžių spalvos uolienas. Jos susidarė ten, kur žemyniniai ledynai kontaktavo su ledu padengtomis jūromis. Mokslininkai šias uolienas panaudojo kaip natūralų „termometrą“, leidžiantį spręsti apie senovinių vandenynų temperatūrą.
Geležies izotopų analizė parodė, kad „sniego gniūžtės“ laikotarpio uolienose vyrauja sunkesnė izotopinė sudėtis. Manoma, kad taip nutiko dėl itin žemos temperatūros: šaltame vandenyje susidarę mineralai dažniau „įtraukia“ sunkesnius izotopus. Lygindami šiuos duomenis su ankstyvesniais, šiltesniais vandenynais, tyrėjai apskaičiavo, kad globalinio apledėjimo metu vanduo galėjo būti net apie 40 °C šaltesnis.
Papildomi stroncio ir bario izotopų tyrimai taip pat rodo labai aukštą senovinio jūros vandens druskingumą. Kai kurie duomenys leidžia manyti, kad tam tikrose vietose vanduo galėjo išlikti skystas net esant maždaug −7 °C temperatūrai. Skirtingais metodais gauti rezultatai vienas kitą papildo ir stiprina itin šaltų vandenynų scenarijų.
Mokslininkai pabrėžia, kad nors tikslus temperatūros dydis dar gali būti tikslinamas, bendras vaizdas aiškus – tuo metu Žemėje buvo nepaprastai šalta. Tokios sąlygos turėjo didžiulę įtaką gyvybės raidai ir planetos klimato sistemai. Paradoksalu, tačiau būtent ekstremalūs laikotarpiai neretai tampa svarbiais evoliucijos lūžio taškais.
Įdomu ir tai, kad net Marsas galėjo turėti netiesioginės įtakos Žemės klimatui. Kompiuteriniai modeliai rodo, jog Raudonosios planetos gravitacija veikia Žemės orbitą ir ašies posvyrį – o tai svarbūs ilgalaikių klimato ciklų veiksniai. Šie ciklai siejami su ledynmečių ir atšilimų kaita per milijonus metų.
Taigi „sniego gniūžtės Žemė“ buvo ne tik dramatiškas klimato epizodas, bet ir sudėtingų kosminių bei geocheminių procesų rezultatas. Nauji tyrimai leidžia vis tiksliau atkurti šį neįprastą planetos istorijos skyrių. Kuo daugiau sužinome apie praeities ekstremumus, tuo geriau galime suprasti dabartinius klimato pokyčius ir galimas jų pasekmes.
