整整400年前的1620年,英国哲学家、政治家弗朗西斯·培根(Francis Bacon)在看地图时,意外地发现南美洲东海岸和非洲西海岸被大西洋隔开,形成了一个完美的连接形状,从而提出了两大洲可能连接的猜想一起。
近三百年后,德国地球物理学家阿尔弗雷德·韦格纳正式提出板块漂移假说,认为地球曾经只有一块大陆,即著名的盘古大陆。
盘古大陆
盘古大陆的划分时间至今仍有争议,但人们普遍认为盘古大陆的划分经历了几亿年的时间,可以分为几个阶段。第一阶段始于恐龙时代。
现代研究表明,盘古大陆并不是地球历史上唯一的超大陆。它在2-3亿年前才活跃在地球历史的舞台上。早在7-9亿年前,地球上就有一个超级大陆,罗迪尼亚。在此之前,还有哥伦比亚超级大陆(nuna),它在16亿年前形成,14亿年前解体。
正如美国宇航局戈达德空间研究所的科学家迈克尔·韦(Michael way)所说,在过去30亿年中,地球经历了几个超大陆的周期。在这个循环中,超大陆将经历分解的过程,然后每一块大陆碎片都将重新组合成一个新的大陆。
同样的,今天地球上的各个大陆也仍然处于漂移状态中,青藏高原的隆起也与板块运动有着直接的关系。而根据地质学家的分析,随着地球板块的不断运动,像盘古大陆这样的超级大陆将在未来重现于人世。而在新的盘古大陆形成的过程中以及形成之后,地球的气候也会受到极大的影响。
超级大陆重现地球
关于新盘古大陆的形成时间和细节,地质学家们也有所分歧。12月8日,在举行于网络上的美国地球物理联盟(AGU)年会上,科学家们对这些问题进行了讨论。在这次会议上,科学家们主要选择了两种比较主流的可能性进行了分析——
1、阿美西亚大陆:在大约2亿年后,除了南极洲之外,其他所有大陆都聚集到北半球,并且以北极圈为中心组合在一起;
2、澳利加大陆:在接下来的2.5亿年时间里,所有的大陆都会在赤道附近集合,形成一个新的超级大陆,并且将势力范围扩张到南北半球。
此外还有新盘古大陆和终极盘古大陆两种猜想也比较流行,但是本次会议上并没有被讨论。不管是哪种情况,追根溯源,都与盘古大陆的分裂方式有着密切的关系。而且,随着新的超级大陆形成,地球的气候也会发生天翻地覆的变化。
比如说,在大陆聚集于北方的情况下,如果地形中山地比较多,那么和其他模型相比,地球的气温将会非常低。根据研究人员的推测,这甚至可以导致地球在长达1亿年的时间里遭遇到前所未有的严寒气候。
2亿年后的气候
为了更好地预测可能的气候变化,韦在会议上介绍了他和他的团队的研究成果。他们使用了一个叫做rock-3d的环流模型,然后引入了两个超大陆可能发生的不同地形和变化。
此外,为了确保模拟尽可能接近真实情况,研究团队还尝试考虑板块运动之外的其他信息。我们知道,目前月球正逐渐远离地球,这将导致地球的自转速度逐渐减慢。这种变化对我们没有感觉,但在亿万年后会非常明显,这个因素对气候的影响显然是非常重要的,所以这个模型也考虑了这个因素。
“随着时间的推移,地球自转的速度正在减慢。如果你在未来经历2.5亿年,你会发现一天的时间比现在长30分钟,”韦说。所以我们把这个因素放到模型里,看看它是否有影响。”
不仅地球在变化,我们上方的太阳也将发生巨大的变化。研究表明,未来太阳会更明亮、更温暖。”随着时间的推移,太阳也会逐渐变亮,我们在模型中也考虑到了这一点,增加了地球接收到的辐射量,”韦继续说
令人惊讶的是,尽管太阳越来越热,但地球的温度却相反,而且温度在下降。特别是在亚美西亚大陆模式下,全球平均气温下降了4℃!
研究人员指出:地球变冷的原因是,阿美西亚模式中的大陆都集中在北极南部,高纬度地区加上高海拔的地形导致道路上有大量积雪,甚至是广阔的永久冻土。这些冰雪具有很强的反照率,可以将大量阳光反射回太空,这将导致全球气温下降。
相比之下,同样的阿美西亚模式,如果陆地相对平坦,山少了,就会形成更多的湖泊甚至内海。它们都能把热量从赤道传递到北极圈,大大减少永久冻土的堆积。
当然,考虑到地球生物惊人的生存能力,它们不太可能在大灭绝的情况下完全灭绝。它们中总会有一小部分存活下来,然后通过进化重建一个丰富的生态系统。到那时,恐怕地球上所有的生物都会比我们今天看到的要胖得多