雪球地球又称为“全球冻结”，是为了解释一些地质现象而提出的假说，指的是大部分的地球表面都被厚厚的冰覆盖。1992年，来自美国的约瑟夫·柯世韦因克首次提出了这个假说。随后，同是来自美国的保罗·霍夫曼于1998年发现了证据，使该假说得到关注。

假说提到，地球曾经发生过三次全球冻结。分别是约23亿年前的休伦冰河时期、约7亿年前的斯图特冰期和约6亿5000万年前的马里诺冰期。雪球时期，全球海洋全部被冻结，仅仅在厚达两公里的冰层下存有少量因地热而融化的液态水。

全球冻结的过程

目前我们还不知道是什么原因最终导致了全球冻结。

但如今主流的说法是甲烷水合物产生的影响。海底堆积的浮游生物尸体分解时会释放甲烷气体，甲烷气体在海底冻结成了甲烷水合物。

甲烷气体的温室效应是二氧化碳的20倍。甲烷气体从海水中释放到大气以后，就会快速引发全球变暖。

由于快速的全球变暖，水循环加快，陆地的风化与侵蚀作用加剧，海水失去大量离子，继而导致二氧化碳以成碳酸盐的形式被固定在海底，致使大气中二氧化碳浓度下降。

当有一天甲烷水合物耗光，释放出的甲烷气体也全部分解完，大气中的二氧化碳和甲烷的浓度会急剧下降，导致地球瞬间变冷。10万年间，覆盖大地的冰从极地蔓延到了纬度30 附近，面积不断增大的冰将绝大部分太阳能反射回去，随后仅用数百年就会形成雪球地球。

此时，如果有个外星人来到地球，看到的情况可能就和木卫二相似。

地球的解冻过程

地球处于雪球地球状态时的平均气温为-40 （赤道附近为-35 ，两极附近为-50 ）。在如此严寒的环境中，地球中仍然存在没有被冻结的液态水，它们分布在海冰之下和火山带周边。

人们猜想在这些可以被称为“绿洲”的地方，是否有一些生物可以勉强维系生命呢。事实上，虽然存在一些活着的生物，但在休伦冰河时期只有病毒和细菌，在斯图特冰期和马里诺冰期只有一些单细胞生物得以存活。

那么地球是如何从雪球地球的危机中解脱出来的呢？

二氧化碳，竟然作为火山气体被释放出来。

在正常状态下时，陆地上的岩石被风化侵蚀，离子通过河川流向大海，与海水中的二氧化碳作用变成石灰石，固定在海底。地球通过这个过程调整大气中二氧化碳的浓度，防止在大气中过量存在。

但在冰河时期，由于厚厚的冰面阻断了风化、侵蚀作用，固定二氧化碳的过程随之停止，火山作用的带来的二氧化碳在大气中堆积，导致大气中二氧化碳的浓度逐渐上升。当二氧化碳浓度上升至约现在的350倍（12%）时，在强力的温室效应下，冰层开始融化。

自此，地球温度扭转，进入平均50 60 （赤道附近70 ，两极附近30 ）的极端温暖期。随后经过数十至数百万年，大气中的二氧化碳逐渐被消耗，进入并维持了如今的温暖期。

灾难带来了什么

雪球地球事件给地球上的生物带来了重要的影响。23亿年前的休伦冰河时期以前，地球上主要的生物是不进行氧气呼吸的“原核细胞”。经过雪球地球后，进行氧气呼吸的“真核细胞”得以出现。

此外，6亿5000万年前的马里诺冰期多是“单细胞生物”，雪球地球后，出现了各种各样大型的“多细胞生物”。

也就是说，雪球地球促进了生物进化。其中一个原因是种群瓶颈效应。全球冻结后，生物们受到了致命的打击，数量锐减。或者说，发生了集群灭绝。

于是，原处于稳定状态的生态系统有了新的空间，为带有新遗传信息的生物提供了繁衍生息的机会。生物个体数量锐减后再重新增长的过程类似瓶颈，因此被称为种群瓶颈效应。

另一个原因是营养能量的大量供给。全球冻结时，冻住的海底会发生海底火山活动，火山活动产生的能提供生物能量的营养物质会在大海中堆积。当地球脱离全球冻结状态后，气候温暖、二氧化碳浓度较高，营养物质丰富，为光养生物提供了极其适宜的生存环境。光养生物会迅猛地进行光合作用，使大气中氧气含量急速上升，达到现在的12 22倍之多。得益于高浓度的氧气，生物们完成了多样的进化。

说不定若当初没有全球冻结，也许至今为止地球上的生物只有细菌。雪球地球事件对生物来说，正可谓“否极泰来”。