北京時間7月13日消息，英國南安普頓大學科學家發現，地球軌道發生變化可能促使複雜生命出現，並在地球氣候變遷中繁衍完成生物進化歷程。該研究團隊人員分別來自中國科學院、澳大利亞科廷大學、中國香港大學和美國圖賓斯大學，他們研究了“雪球地球時期”岩石沉積狀況，該時期持續存在5000多萬年，當時地球表面大多數區域都被冰雪覆蓋，經歷了嚴峻的冰川作用。
圖中是“條帶狀鐵層”，富鐵物質呈紅色部分，富硅物質呈白色
目前研究小組將該研究報告發表在近期出版的《自然通訊雜誌》上。
研究報告合著作者、南安普頓大學地球科學副教授托馬斯·格爾農博士稱，對雪球地球理論最基本的挑戰之一是生命似乎倖存了下來，這是一個令人難以置信的事情，要麼生命未在雪球地球時期形成，要麼它們以某種方式避開了嚴重冰川作用時期的瓶頸。
為了進一步驗證雪球地球時期生命如何倖存下來？研究小組冒險進入了澳大利亞南部的內陸地區，在那裡他們對7億年前形成數千米厚的冰川岩石頗感興趣，當時，現今的澳大利亞地區位於赤道附近，保持着熱帶氣候特徵。他們對地質岩石結構進行了研究分析，發現遠古時期冰蓋一直延伸至赤道的明顯證據，這暗示着當時地球完全被冰雪覆蓋著。
研究小組將注意力集中在“條帶狀鐵層”，這是一個由富含鐵和硅物質的交替沉積岩，該岩石層沉積在鄰近巨大冰原的冰雪覆蓋海洋。在雪球冰川時期，冰凍海洋與大氣完全隔離，如果沒有海洋和大氣之間的正常循環，將不會出現現今的氣候特徵。
研究報告第一作者、中國科學院羅斯·米切爾教授說：“該觀點被稱為與雪球地球假說相關的‘沉積岩理論’，高變岩石層似乎具有循環特徵，看起來頗似氣候循環，與冰蓋增多和消退有關，這種變化被認為與將整個海洋被冰封的靜態‘雪球地球’理論不一致。”
鐵元素來自海底的熱液噴口，通常情況下，地球大氣層會立即氧化任何鐵，所以條帶狀鐵層通常不會發生沉積，但在雪球地球時期，由於冰層導致海洋與大氣相隔離，海底熱液噴口釋放的鐵元素能夠逐漸積累，達到足夠的量就會形成鐵。利用磁化率——一種岩石暴露在磁場中被磁化的衡量方法，研究人員發現層狀岩石數據保存了幾乎所有軌道周期的相關記錄。
地球環繞太陽的運行軌道不斷改變着形狀和傾斜度，地球自轉軸的搖擺也經歷了周期性變化。這些天文周期改變了到達地球表面的太陽輻射的數量，從而影響並控制着地球氣候。
米切爾教授說：“即使地球的氣候系統在雪球地球期間表現得差異很大，地球軌道變化也很難被察覺。地球軌道的變化導致了冰蓋起伏，從而使‘雪球地球’出現周期性無冰區域，該發現解決了‘雪球地球’假說的一個重要爭議——長期觀察到的‘雪球地球’冰期顯著的沉積變化似乎與水文循環極端減少不一致。”
研究小組的結果有助於解釋雪球地球時期神秘沉積岩的存在，這些沉積岩顯示了地球表面存在流動水的證據，之前科學家認為這些水資源應該被鎖定在冰原之中。格爾農博士稱，這項發現非常重要，因為現在已知複雜的多細胞生命起源於氣候危機時期，但以前我們無法解釋這是為什麼。
同時，他還指出，我們的研究表明，在雪球海洋中存在着“無冰綠洲”，可能為動物生命提供一個避難所，使他們能夠在地球歷史上最極端的氣候事件中倖存下來。