在太陽系八大行星中，地球無疑是一顆美麗的星球，有意思的是，根據近日發表在【地球與行星科學通訊】的一項研究，在4億多年前，很可能地球的樣子比現在更加美麗，然而對於地球上的眾多生物而言，這一時期的地球之美，卻蘊含了巨大的「殺機」，因為研究人員推測，已知地球上的第一次生物大滅絕很可能就是源自於此。下面我們就來看看這具體是怎麽回事。
已知地球上的第一次生物大滅絕又稱「奧陶紀-誌留紀滅絕事件」，發生於大約4.45億年前，造成了地球上大約85%的物種滅絕，科學家普遍認為，此次生物大滅絕是由全球氣溫變冷造成的。
簡單來講就是，科學家發現，在奧陶紀時期，地球的平均氣溫普遍呈現為下降趨勢，而在大約4.452億至4.438億年期間，更是出現過一次大振幅的全球性寒冷化時期——「赫南特期」（Hirnantian），在此期間，地球表面的冰川一度擴充套件到了接近赤道的區域，這使得地球海平面大幅降低，導致淺海生物圈被大範圍地破壞，從而引發了生物大滅絕（註：奧陶紀是屬於海洋生物的世界）。
令人費解的是，科學家發現，在奧陶紀時期，地球大氣層中的二氧化碳濃度很高，而我們都知道，二氧化碳是一種溫室氣體，因此按理來講，奧陶紀時期應該是溫暖的才對，但實際情況卻是，當時卻發生了全球氣溫變冷，這是為什麽呢？
對於這個問題，一個合理的解釋就是，這很可能是地外小天體的撞擊引發的，也正因為如此，科學家一直在致力於在地層中尋找奧陶紀時期小天體撞擊地球留下的痕跡，例如地層中的隕石碎片、撞擊產生的海嘯沈積物等等。
在經過多年的研究之後，科學家已經在世界各地的地層中找到不少形成於奧陶紀時期的小天體撞擊點，相關研究表明，這些撞擊點的數量比預期的更多，並且它們的形成時間大多在4.66億至4.4億年之間，所以這段時期也被稱為「奧陶紀撞擊峰值期」。
也就是說，在「奧陶紀撞擊峰值期」，地球曾經遭到過較高頻率的小天體撞擊，那這些小天體是哪來的呢？
通常情況下，我們認為小天體碰撞的頻發是由於大量小行星脫離小行星帶軌域，短時間內集中撞擊地球，從理論上來講，如果真是這樣的話，那月球也會經歷類似的撞擊，畢竟在太陽系的尺度中，月球與地球的距離可以說是「近在咫尺」，然而實際情況卻是，這樣的情況並不存在，於是這種現象就成了一個謎團。
實際上，這也正是此次研究所探索的內容，在此次研究中，研究人員選擇了21個已被確認為形成於「奧陶紀撞擊峰值期」的撞擊點，初步分析表明，這些撞擊點的隕石碎片的成分幾乎僅限於一種組成，而這也就強烈暗示了，它們很可能是來自同一個小天體——由於這個小天體過於巨大，以至在其接近地球的過程中，被地球的潮汐力撕裂成了大量的碎片。
根據研究人員的預期，如果真是這樣的話，那這些撞擊點的形成時間應該是比較集中的，然而在經過年代測定之後，研究人員卻驚訝的發現，實際情況並非如此——它們的形成時間相去甚遠，時間跨度甚至達到了千萬年的級別。
這又應該如何解釋呢？對此，研究人員給出了一個大膽的推測：那個巨大的小天體被地球的潮汐力撕裂之後，其產生的碎片並沒有直接墜落到地球表面，而是進入了環繞地球的軌域，形成了類似於土星環的行星環，在接下來的時間裏，這些天體碎片並非一次性全部墜落，而是逐漸墜落到地球表面，而隨著時間的流逝，這個行星環最終也就消失了。
由於行星環是圍繞著行星的赤道分布的，因此按照這種推測，這些撞擊點所在的位置，就應該在地球赤道附近。為了驗證這種觀點，研究人員利用電腦模型重建了地球過去的板塊運動，以確定這些撞擊點最初形成時的在地球表面的位置，結果表明，這些撞擊點的初始位置符合預期——它們幾乎都位於距離赤道30度的緯度範圍之內，最遠的也就是南緯39度（如下圖所示）。
也就是說，這種推測很可能是成立的，據此我們也不難想象出，如果真是這樣的話，那在4億多年前，地球就會像土星一樣被光環圍繞，它的樣子當然就比現在更加美麗。那為什麽說這蘊含了巨大的「殺機」，第一次生物大滅絕很可能就是源自於此呢？我們接著看。
由於地球的自轉軸相對於黃道面（即地球公轉軌域所在的平面）有一個大約23.44°的轉軸傾角，而行星環中的物質會反射、吸收或散射陽光，因此假如地球有一個圍繞其赤道分布的行星環，那麽這個行星環就會在地球表面投下巨大的陰影，並且隨著地球的公轉，陰影的面積及其所在的區域也會出現相應的變化。
這樣的情況就會使地球表面日照量在整體上出現降低，與此同時，行星環中的碎片的持續墜落，還會在地球大氣中「燃燒」以及撞擊地球表面的過程中產生大量塵埃，其造成的遮蔽效應會進一步降低地球表面的日照量，如此一來，地球的平均氣溫就會呈現出不斷下降的趨勢。
隨著氣溫的持續降低，地球表面的冰雪覆蓋面積也越來越大，當達到一定程度時，還會觸發一種正反饋過程，即：隨著氣溫降低，冰雪覆蓋面積持續增加，而冰雪表面對陽光具有更高的反照率，能夠反射更多的陽光，減少地表吸收的熱量，這就會導致進一步的降溫，使冰雪覆蓋面積繼續擴大，這又會增強地表的反照率，導致更多的陽光被反射……
所以一個合理的推測就是，在這種情況下，地球的平均氣溫就會迅速下降，出現了前文所提到的「赫南特期」，從而引發了已知地球上的第一次生物大滅絕。當然了，就目前的情況來看，這只能說是合理的推測，並不是確定的結論，所以大家看看就成，不必太過當真。
參考資料：Evidence suggesting that earth had a ring in the Ordovician，Earth and Planetary Science Letters，doi.org/10.1016/j.epsl.2024.118991
