Praegu on seda raske ette kujutada, kuid Maa ajaloo teatud punktides kattis jää kogu planeedi. See külmunud Maa, hüüdnimega lumepall Maa, oli "nii ränk, et Maa kogu pind, poolusest masti, kaasa arvatud ookeanid, külmetas täielikult", ütles keskkonnateadlane ja Oxfordi Emory kolledži abiprofessor Melissa Hage Ülikool Gruusias.
1840. aastal oli California ülikooli paleontoloogia muuseumi andmetel Šveitsi loodusteadlane Louis Agassiz üks esimesi, kes tunnistas ja esitas tõendusmaterjali selle kohta, et Maa on läbinud jääajad. Ameerika geoloog Joseph Kirschvink lõi 1992. aasta õpikus hiljem mõiste "lumepall Maa". Kirschvinki töö põhines Agassizi ja teiste esitatud tõenditel.
Teadlaste arvates tekkis vahemikus 750–580 miljonit aastat tagasi kolm kuni neli tõsist jääaega, mis külmetasid peaaegu kogu pinna või kogu selle pinna, tõenäoliselt seetõttu, et Maa maamassid asusid kõik ekvaatori lähedal või läheduses, mille tagajärjel ilmastikutingimused suurenesid. Ilmastik on see, kui tuul ja sademed lagundavad kivimid ja mineraalid planeedi pinnal. Protsess viib atmosfääri süsinikdioksiidi taseme languseni, mis laseb planeedil jahutades pinnalt ja kosmosesse rohkem soojust.
"Mandrite suurenenud ilmastikutingimused viisid atmosfääri süsinikdioksiidi vähenemiseni ja globaalse jahutamiseni," ütles Hage. "Kui polaar ookeanid hakkasid külmetama, peegeldus valgetest pindadest rohkem päikesevalgust ja jahutamine võimendati."
Tavaliselt aeglustab mandrite kohal moodustuv jää, näiteks jääkihid, ilmastikuolusid ja võimaldavad atmosfääri süsinikdioksiidi taset ja temperatuuri tõusta. Kuid sadu miljoneid aastaid tagasi asusid kogu Maa maamassid ekvaatori kohal. Ilma jäämasinate tekkimisetappideta maapindadeta massideta ning ilmastiku- ja jahutustsükkel jätkus kontrollimatult, sukeldades Hagei sõnul planeeti sügavasse külmumisse.
Teadlaste hinnangul langes keskmine jäätemperatuur nende jääaegade jooksul, mis kõik kestsid umbes 10 miljonit aastat, miinus 58 kraadi Fahrenheiti (miinus 50 kraadi Celsiuse järgi). Kuna vesi ei suuda jääga kaetud ookeanidest aurustuda, sulgeb veeringlus (mille käigus vesi liigub atmosfääri, maa ja ookeanide vahel).
Arutletakse siiski selle üle, kas Maa oli täielikult külmunud tahke aine või leidus ekvaatoril veel laigulist materjali või lahtist vett, kus päikesevalgus võis vette sattuda ja võimaldada mõnel organismil ellu jääda. Selle "maapinnalähedase hüpoteesi" esitas Dartmouthi ülikooli andmetel 2000. aastal Ameerika geoloog Richard Cowen.
Tihedad jääajad sulasid lõpuks ära. Teadlase arvates jätkasid vulkaanid kogu jääaja jooksul atmosfääri süsinikdioksiidi pumpamist, soojendades lõpuks planeeti piisavalt, et veeringlus saaks taastuda.
Suurenenud kasvuhoonegaasid (veeaur ja süsinikdioksiid), mis hoiavad soojust planeedi pinnal, viisid lõpuks põgenemiseni, ütles Hage, tõstes maailma keskmised temperatuurid vaid mõnesaja aasta jooksul 122 F-ni (50 ° C). See omakorda tõi kaasa mandriosa ilmastiku suurenemise, mis aitas vähendada süsinikdioksiidi kogust atmosfääris ja jahedaid temperatuure tagasi alla.
Hage sõnul mängisid jääaegade tihenemises ja voolus ka nähtus, mida tuntakse Milankovitchi tsüklitena. Kolm tsüklit on nimetatud Serbia astronoomi Mulutin Milankovići jaoks, kes esitas tõendusmaterjali, mis seostas kliimamuutusi muutuva päikeseenergia kogusega, mida Maa pind planeedi asukoha põhjal saab. Tsüklid tähistavad väikseid muutusi Maa orbiidi kujus päikese ümber, planeedi telje kallet ja seda, kui palju Maa tiirleb pöörlemisel oma teljel.
Maa soojenedes ja sügavast külmumisest väljudes toimus California ülikooli paleontoloogia muuseumi andmetel tohutu eluplahvatus, mida Kambriumi plahvatusena tunti. See on varaseim teadaolev periood fossiilide registris, kus suuremad loomarühmad esinevad väga lühikese geoloogilise ajaperioodi jooksul (umbes 40 miljonit aastat).
Kas näeme tulevikus veel ühte lumepallimaad? Hage sõnul pole see kontinentide laialivalguva orientatsiooni tõttu ebatõenäoline.
"Isegi äärmuslike talvede korral moodustuksid mandri jääkihid, mis peataksid mandri ilmastiku ja võimaldaksid atmosfääri koguneda süsinikdioksiidil, põhjustades pigem soojenemist, kui põgenemist," rääkis ta.
