大約4.66億年前，早在恐龍時代之前，地球就凍結(jié)了。海洋在地球兩極開始結(jié)冰，地球周圍新的溫度范圍為新物種的繁榮發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。到目前為止，這個冰河時代的原因是一個謎：科學(xué)進(jìn)步的一項新研究認(rèn)為，冰河時代是由全球降溫引起的，這是由于外層空間巨大的小行星碰撞引起的大氣中額外的塵埃所引發(fā)的。

外太空總會有很多灰塵漂浮到地球，一點點的小行星和彗星，但這些塵埃通常只是我們大氣中其他塵埃的一小部分，如火山灰，沙漠和海鹽的塵埃。但是當(dāng)火星和木星之間的一顆93英里寬的小行星在4.66億年前分崩離析時，它產(chǎn)生了比平時更多的灰塵。“通常情況下，地球每年可以獲得大約4萬噸的外星物質(zhì)，”菲利普·赫克說，他是菲爾德博物館館長，芝加哥大學(xué)副教授，也是該論文的作者之一。“想象一下，乘以一千或一萬倍。” 為了證明這一點，在一個典型的一年中，一千輛半卡車的行星際塵埃落到了地球上。在碰撞后的幾百萬年里，它更像是一千萬個半決賽。

“我們的假設(shè)是，在至少兩百萬年的時間內(nèi)，大量的地外塵埃在改變地球氣候方面發(fā)揮了重要作用，有助于降溫，”赫克說。

瑞典隆德大學(xué)的Birger Schmitz說：“我們的研究結(jié)果首次表明這種塵埃有時會使地球大幅降溫。”該研究的主要作者和菲爾德博物館的研究助理說。“我們的研究可以提供更詳細(xì)，基于經(jīng)驗的理解，了解其工作原理，反過來可以用來評估模型模擬是否切合實際。”

為了解決這個問題，研究人員在4.66億年前的巖石中尋找了太空塵埃的痕跡，并將其與來自南極洲的微小微隕石作為參考。“我們在地球的沉積記錄中研究了外星物質(zhì)，隕石和微隕石，這意味著曾經(jīng)是海底的巖石，”赫克說。“然后我們提取了外星物質(zhì)來發(fā)現(xiàn)它是什么以及它來自何處。”

提取外星物質(zhì) - 來自外太空的微小隕石和灰塵 - 包括取出古老的巖石并用酸處理它，吃掉石頭并留下空間物質(zhì)。然后，該團(tuán)隊分析了剩余粉塵的化學(xué)成分。該團(tuán)隊還分析了古代海底的巖石，尋找了很少出現(xiàn)在地球巖石中的元素和同位素 - 不同形式的原子 - 這些元素表現(xiàn)出來自外太空的特征。例如，氦原子通常具有兩個質(zhì)子，兩個中子和兩個電子，但是一些從太陽射出并進(jìn)入太空的物質(zhì)缺少中子。這些特殊的氦同位素以及小行星中常見的稀有金屬的存在證明了塵埃來自太空。

其他科學(xué)家已經(jīng)確定我們的星球在這個時候正在經(jīng)歷一個冰河時代。地球海洋中的水量影響著海床上的巖石形成的方式，這段時間的巖石顯示出海洋較淺的跡象 - 暗示地球的一些水被困在冰川和海冰中。施米茨和他的同事們首先證明了這個冰河時代與大氣中的額外灰塵同步。“時機(jī)似乎很完美，”他說。大氣中的多余灰塵有助于解釋冰河時代 - 過濾掉陽光，塵埃會導(dǎo)致全球降溫。

由于塵埃落到地球上至少有兩百萬年，因此冷卻過程逐漸變得適應(yīng)生命，甚至可以從變化中獲益。隨著生物適應(yīng)不同溫度地區(qū)的生存，新物種的爆炸演變。

赫克指出，雖然這一全球降溫時期證明對地球上的生命有益，但快節(jié)奏的氣候變化可能是災(zāi)難性的。“在我們研究的全球降溫中，我們談?wù)摰氖菙?shù)百萬年的時間尺度。它與6500萬年前殺死恐龍的隕石引起的氣候變化截然不同，而且與今天的全球變暖有所不同 - 全球變暖冷卻是輕微的推動。壓力較小。“

人們很容易認(rèn)為，今天的全球變暖可能通過復(fù)制來解決粉塵，全球冷卻4.66億年前觸發(fā)淋浴。但赫克表示他會謹(jǐn)慎行事：“地球工程建議應(yīng)該非常謹(jǐn)慎和非常謹(jǐn)慎地進(jìn)行評估，因為如果出現(xiàn)問題，事情可能會變得比以前更糟糕。”

雖然赫克并不相信我們已經(jīng)找到了應(yīng)對氣候變化的解決方案，但他說我們這樣思考是個好主意。

“我們正在經(jīng)歷全球變暖，這是不可否認(rèn)的，”赫克說。“我們需要考慮如何防止災(zāi)難性后果，或者盡量減少它們。任何合理的想法都應(yīng)該被探索。”