Ero sivun ”Lumipallomaa” versioiden välillä
| [arvioimaton versio] | [arvioimaton versio] |
Ei muokkausyhteenvetoa |
Ei muokkausyhteenvetoa |
||
| Rivi 3: | Rivi 3: | ||
Lumipallomaa-jakso alkaa, kun jääpeite jostakin syystä alkaa kasvamaan. Kasvava jäätikkö heijastaa yhä enemmän [[Aurinko|Auringon]] lämmittävää säteilyä pois Maapallolta, mikä alentaa [[lämpötila]]a ja lisää jäätikköjen kokoa kunnes koko Maa ja [[meri|meret]] ovat jäätyneet. |
Lumipallomaa-jakso alkaa, kun jääpeite jostakin syystä alkaa kasvamaan. Kasvava jäätikkö heijastaa yhä enemmän [[Aurinko|Auringon]] lämmittävää säteilyä pois Maapallolta, mikä alentaa [[lämpötila]]a ja lisää jäätikköjen kokoa kunnes koko Maa ja [[meri|meret]] ovat jäätyneet. |
||
Tulivuoritoiminta ei kuitenkaan pysähdy lumipallomaan aikana, joten ilmakehään kertyy hiilidioksidia. Normaalisti hiilidioksidi kiertää sateen mukana takaisin merenpohjiin karbonaattikerroksiksi. Kylmyyden vuoksi lumipallomaassa ei ole sateita, joten hiilidioksidi kerääntyy ilmakehään ja aloittaa lopulta voimakkaan kasvihuoneilmiön, joka sulattaa jääpeitteen. Yksittäinen lumipallomaa-ajanjakso kestää vähintään 10 miljoonaa vuotta<ref>Webb S, "Missä kaikki ovat?", sivu 200, Ursa 2005</ref>. |
Tulivuoritoiminta ei kuitenkaan pysähdy lumipallomaan aikana, joten ilmakehään kertyy hiilidioksidia. Normaalisti hiilidioksidi kiertää sateen mukana takaisin merenpohjiin karbonaattikerroksiksi. Kylmyyden vuoksi lumipallomaassa ei ole sateita, joten hiilidioksidi kerääntyy ilmakehään ja aloittaa lopulta voimakkaan kasvihuoneilmiön, joka sulattaa jääpeitteen. Yksittäinen lumipallomaa-ajanjakso kestää vähintään 10 miljoonaa vuotta<ref>[[Stephen Webb|Webb S]], "Missä kaikki ovat?", sivu 200, [[Ursa]] 2005</ref>. |
||
Geologisten todisteiden perusteella Maa on jäätynyt lähes kokonaan noin 2 miljardia vuotta sitten ja myöhemmin neljä kertaa ennen kambrikautta 750–580 miljoonaa vuotta sitten. Maan sisäinen lämpö esti meriä jäätymästä pohjaa myöden, mutta Maan pinnalla lämpötila putosi -50°C ja Maat peitti yli kilometrin jääkerros<ref>Gilmour I, Sephton M.A, "An Introduction to Astrobiology", sivu 58–59, Cambridge University Press, 2004</ref>. |
Geologisten todisteiden perusteella Maa on jäätynyt lähes kokonaan noin 2 miljardia vuotta sitten ja myöhemmin neljä kertaa ennen kambrikautta 750–580 miljoonaa vuotta sitten. Maan sisäinen lämpö esti meriä jäätymästä pohjaa myöden, mutta Maan pinnalla lämpötila putosi -50°C ja Maat peitti yli kilometrin jääkerros<ref>Gilmour I, Sephton M.A, "An Introduction to Astrobiology", sivu 58–59, Cambridge University Press, 2004</ref>. |
||
Versio 5. maaliskuuta 2007 kello 01.43
Lumipallomaa (engl. 'Snowball Earth') tai "valkoinen Maa" (White Earth) on hypoteesi kehityksestä, jossa Maapallo jäätyy lähes kokonaan, ja koko Maapallon pinnan peittää kilometrien paksuinen jäätikkö.
Lumipallomaa-jakso alkaa, kun jääpeite jostakin syystä alkaa kasvamaan. Kasvava jäätikkö heijastaa yhä enemmän Auringon lämmittävää säteilyä pois Maapallolta, mikä alentaa lämpötilaa ja lisää jäätikköjen kokoa kunnes koko Maa ja meret ovat jäätyneet.
Tulivuoritoiminta ei kuitenkaan pysähdy lumipallomaan aikana, joten ilmakehään kertyy hiilidioksidia. Normaalisti hiilidioksidi kiertää sateen mukana takaisin merenpohjiin karbonaattikerroksiksi. Kylmyyden vuoksi lumipallomaassa ei ole sateita, joten hiilidioksidi kerääntyy ilmakehään ja aloittaa lopulta voimakkaan kasvihuoneilmiön, joka sulattaa jääpeitteen. Yksittäinen lumipallomaa-ajanjakso kestää vähintään 10 miljoonaa vuotta[1].
Geologisten todisteiden perusteella Maa on jäätynyt lähes kokonaan noin 2 miljardia vuotta sitten ja myöhemmin neljä kertaa ennen kambrikautta 750–580 miljoonaa vuotta sitten. Maan sisäinen lämpö esti meriä jäätymästä pohjaa myöden, mutta Maan pinnalla lämpötila putosi -50°C ja Maat peitti yli kilometrin jääkerros[2].
Hypoteesin historia
Ajatus lumipallomaasta esitettiin 1960-luvulla. Hypoteesi on toinen ratkaisu ns. nollaulotteiseen ilmastomalliin. Ilmastomallissa haetaan tasapainotiloja Maan ilmakehän ulkorajalle tulevan Auringon säteilyn määrälle ja Maapallon ulospäin säteilemälle lämmölle.
Yleisin ratkaisu vastaa nykyistä pintalämpötilaa (tai satelliiteista mitattua maa-ilmakehäsysteemin säteilylämpötilaa). Kaikki ulkorajalle tuleva säteily ei lämmitä maata, vaan pois heijastuu albedon määrittämä osa.
Toinen tasapainotila, "lumipallomaa" löytyy ratkaisusta, jossa albedo on hyvin suuri ja pintalämpötila hyvin pieni. Albedon ja pintalämpötilan välille on koetettu rakentaa yhtälöitä (lumella on iso albedo, joten jonkinlainen riippuvuus on), ja yhtälöiden uskottavuudesta riippuu lumipallomaa-teorian fysikaalinen uskottavuus.
Teorian mukaan jääkaudella tapahtuva riittävän suuri kylmeneminen, joka toisi napajäätiköt aina subtrooppisille leveyksille eli noin 30. leveysasteelle, aiheuttaisi noidankehän, joka jäädyttäisi loputkin Maapallon pinnasta. Tämä aiheutuisi siitä, että kun suurin osa Maan pinnasta on mannerjäiden ja merten jäätiköiden peittämää, heijastaisivat ne Auringon säteilyä pois niin paljon, että ilmasto kylmenisi äkkiä. Kun koko Maapallo olisi peittynyt jäähän, kylmenisi ilmasto edelleen, kunnes saavuttaisi "lumipallo"-tasapainon. Tässä tilassa ilmakehän lämpötila olisi kymmeniä asteita pakkasen puolella, ja meretkin jäätyisivät aina satojen metrien syvyyteen saakka. Hurjimpien arvioiden mukaan merten pintakerros jäätyisi peräti kilometrin verran. Minkäänlainen Auringon säteilystä energiansa saava elämä ei olisi mahdollista, sen sijaan merten syvyyksissä, jossa pinnan kylmyys ei vaikuta, voisi elää pieneliöitä kuumien lähteiden vaikutuspiirissä.
On väitetty, että Maapallo olisi ollut ennen kambrikautta tässä tilanteessa noin 750–635 miljoonaa vuotta sitten Varangin jääkaudella, ja ehkä myös 2,3 miljardia vuotta sitten. Tätä ei kuitenkaan ole pystytty todistamaan aukottomasti. Lumipallomaata vastaan puhuu se, että mantereet ovat päiväntasaajalla Rodinia-supermantereessa paleomagneettisten tutkimusten mukaan.
Hypoteesin todisteet
Muutamat todisteet näyttäisivät tukevan ajatusta maan jäätymisestä kokonaan: hiili-13 -isotoopin yleisyys viittaa kasvielämän puuttumiseen, mikä saattaa johtua Maan jäätymisestä.
Rautapitoisia kiviä syntyy vain hapettomassa, runsaasti hiilidioksidia sisältävässä ilmakehässä. Karbonaattikivet jäätikön rakentamien tilliittien päällä kertovat hiilidioksidipitoisesta ilmakehästä: hiilihappoa muodostuu ilmakehässä, kun hiilidioksidi reagoi veden kanssa ja valuu alas. Kun hiilihappo reagoi kivien kanssa, syntyy karbonaattikiviä. Karbonaattikivet kertovat suurista hiilidioksidimääristä, joita tarvitaan jääkauden päättämiseen. Hiilidioksidia kertyy ilmakehään, kun tulivuoret purkautuvat jään läpi ja kasvit eivät yhteytä.
Lumipallomaan jään sulattamiseen tarvittaisiin nykyistä 350 kertaa suurempi hiilidioksidimäärä. On myös arvioitu jokaisen jäätiköitymisvaiheen jälkeen happipitoisuuden nousseen entistä korkeammalle, joka olisi esimerkiksi voinut olla eräs syy kambrikauden räjähdykselle. Auringon kirkkaus oli silloin heikompi, ja elämän ilmestyminen valtameriin pienensi kasvihuoneilmiötä aiheuttavaa hiilidioksidimäärää.
Vastaväitteet hypoteesille
Erään tutkimuksen mukaan[3] lumipallomaa on mahdoton: jos Auringon kirkkaus pienenee vaikkapa 93 % nykyisestä, niin jään laajeneminen pysähtyy merivirtojen ja pilvien muodostuksen takia. Pilvet pitävät sen lämmön, mitä eivät pysty sieppaamaan. Tuulten ajamat merivirrat kuljettavat lämpöä, ja jäätikön laajeneminen pysähtyy noin 27 leveysasteelle.