2億年後亞美大陸合併?科學家預測有這兩種可能

(原標題:Massive supercontinent will form hundreds of millions of years from now)

作者 | 卡麥拉

出品 | 本站科技《知否》欄目組(公衆號:tech_163)

科學家預測稱,數億年後地球將形成超級大陸全球氣候狀況將徹底改變。超級大陸是指由多個大陸組成的巨大板塊,預計未來2億年後出現。

近期,科學家通過超級大陸改造模型模擬了地球的“深度未來”(deep future)景象,並在12月8日召開的美國地球物理聯盟年會上展示了該項研究。他們認爲未來地球有兩種可能:第一種是大約2億年後,幾乎所有大陸都被擠入北半球南極洲將孤零零地留在南半球;第二種是大約2.5億年後,一個超級大陸將在赤道周圍形成,並延伸至北半球和南半球。

對於這兩種可能性,研究人員基於超級大陸地形結構推測了每種情況對全球氣候的影響,他們驚訝地發現,在第一種可能中,即當大陸在北半球擠壓在一起時,地形是多山結構,全球溫度明顯低於其他模型。這預示着地球將經歷一段史前未有的深度冰凍期,並至少持續1億年時間

研究報告的主要研究作者、美國宇航局戈達德太空研究所的物理科學家邁克爾·韋爾(Michael Way)稱,事實上,地球大陸結構並非一成不變。在過去30億年裡,地球已經歷多個地質變化時期,最初地球大陸板塊是聚集在一起,形成非常龐大的超級大陸,之後逐漸分裂。

距離當今時間最近的超級大陸是泛古陸,它存在於大約3億-2億年前,囊括着如今的非洲、歐洲、北美洲南美洲。依據之前的研究報道,在泛古陸之前的超級大陸是羅迪尼亞超大陸,它形成於16億年前,在14億年前解體

另一組科學家此前也模擬過未來的超級大陸,依據第一種可能性,超級大陸在北極附近聚合而成,被稱爲“阿美西亞大陸”;依據第二種可能性,他們認爲未來大陸將在2.5億年內由赤道附近的大陸板塊聚合而成,被稱爲“奧裡卡大陸”。在最新研究中,韋爾和同事選取了奧裡卡大陸和阿美西亞大陸板塊結構以及不同地形,其中包括:較高的山脈、平坦接近海平面的地形,或者多數平坦且存在一些山脈的地形,之後將這些數據輸入ROCKE-3D循環模型中。

除了板塊構造之外,其他參數依據地球變遷而變化,爲科學家模擬未來地球地形深度分析提供了理論依據,例如2.5億年後,地球自轉速度會比現今稍慢一些。韋爾稱,我們的模型考慮到了這一點。

韋爾說:“地球自轉速度隨着時間的推移而逐漸變慢,未來2.5億年,一天的長度將大約增加30分鐘,所以我們把這個數據放入模型,觀察是否有影響。此外,未來2.5億年太陽光度也會略有增強,因爲隨着時間的推移,太陽會越來越亮,我們將該參數加入模型中,觀察到未來地球遭受的太陽輻射量有所增加。”

在他們的模型中,出乎意料的結果是,未來2.5億年,全球氣溫降低了近4攝氏度,而北半球存在多山地形的阿美西亞大陸。這主要是由於強烈的冰反照率反饋所致,這個北部超級大陸較高緯度的雪冰將在夏季和冬季數月時間持續覆蓋陸地,韋爾說:“這通常會使陸地表面溫度比其他情況低幾攝氏度。”

相比之下,在山脈較少的阿美西亞大陸模型中,可以形成湖泊內海。它們將大氣熱量從赤道傳輸至北部,使冰雪季節性融化,這樣陸地就不會永久凍結。

在現今的地球環境下,海洋環流將熱量輸送到遙遠的北部地區,穿過格陵蘭島白令海峽。但是當一個超級大陸出現時,這些熱量輸送的通道將關閉。韋爾說:“在超級大陸時代,無法將低緯度或者南方夏季的海洋熱量向北傳輸,使高緯度冰層融化,並使氣候變得溫暖。”

距離現今最近的冰河時代持續了數萬年時間,但阿美西亞大陸的形成可能會導致另一個冰川期到來,該冰川期將持續更長時間。韋爾說:“這意味着未來的冰川期將是1億年,或者1.5億年。”

這對地球生命將意味着什麼呢?隨着熱帶低地消失,它們維持的生物多樣性環境也隨之消失,然而,適應在極端寒冷環境的新物種可能會出現,類似於冰河時代初期的物種。

韋爾說:“當地球萬物進化足夠長的時間,就會以某種方式填補每個生態龕位,未來異常寒冷的氣候將主宰地球1億年,或者更長時間,對於物種進化歷程而言,這是一段很長的時間。”(卡麥拉)

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