科學家們推測第七次冰期在二萬年前已結束,我們目前正生活在第七次溫暖的間冰期末尾,再過5000年,我們居住的地球又將進入一次小冰期,那時整個地球將重新銀裝素裹,全球的每個人都會生活在類似今天南極的冰天雪地之中。
麵對這一預言,人們難免會問:為什麼地球上會出現寒冷的冰期呢?對此,科學家提出了許多假說予以解釋。
首先進行推測的是德國地質學家希辛格爾。他在1831年提出,第四紀冰期的出現與第三紀的造山運動有關。後人發展了他的觀點,認為冰期的發生是由於造山運動所造成的海陸分布不同。在造山運動以後,地球上出現了一些高聳的大山,為山嶽冰川的形成創造了條件。山的升高和冰雪堆積的增厚,還使山區附近的氣候發生變化,氣溫下降,並逐漸擴展影響到全球,使整個地球的平均溫度下降,導致冰期出現。反之,當造山運動平靜後,山地受到侵蝕,高度不斷降低,海水有可能浸入大陸上被削平的低窪地區,使其成為淺海。因為海水的熱容量較大,能貯存較多的熱量,所以當海洋麵積擴大並積蓄較多熱量之後,氣候開始逐漸轉暖,出現了間冰期。一旦造山作用重新發生,山脈再次升高,冰期便又重新來到。
但是人們很快發現,造山運動劇烈的時期與冰期並不完全吻合。
1896年,瑞典地球物理學家阿列尼烏斯,提出了植物可能是產生冰期的禍首。他認為空氣中二氧化碳著增加到現在含量(0.03%)的2—3倍時,地球的年平均溫度就會升高8~9℃。據此可以解釋第三紀的溫暖氣候。溫暖的氣候和二氧化碳含量的高濃度,促使植物大量繁殖。但是,植物大量繁殖的結果,又使二氧化碳大量消耗,使其在空氣中所占的比例下降。當它降低到現在含量的一半時,就會使地球的年平均溫度下降4~5℃,足以導致中、高緯度地區廣泛發育冰川,產生冰期。冰期的出現又會減緩植物生長,從而使二氧化碳的含量逐漸恢複正常。於是氣溫又逐漸升高,冰川消退,出現間冰期,植物又開始繁盛起來,為另一次冰期到來準備了條件。
但是,曆史上植物十分茂盛時期之後,並沒有出現冰期,相反在6~7億年前的古代,生物運動沒有現在繁盛,卻有震旦紀大冰川的出現。因此上述說法缺乏充分依據。
為了彌補這一說法的不足,有人提出了塵幔說,認為是由於地球上火山的猛烈噴發,大量的火山灰塵給地球撐起了一把塵埃大傘,張起了一道塵幔,於是,陽光就再也照不到地球上了,冰期由此而生。然而,造山運動也是火山極盛時期,但並不是每次造山運動後都有冰期接踵而來。
1920年,南斯拉夫塞爾維亞的天體物理學家米蘭柯維奇提出了天文說,認為地球上所以有周期性的冷暖變化,根本原因在於地表受到的太陽光照不均勻,而造成受熱不均勻,無非是地軸的偏斜,地球的顫動以及地球本身是橢圓的,在圍繞太陽轉動時有近日點和遠日點之差……
目前這一天文假說成為當前最受擁護的冰期成因假說。但這一假說也並非完美無缺,它充其量隻能解釋一個大冰期中的冰期與間冰期的交替,而沒能回答整個大冰期產生的原因。
近年來,在探索冰期形成機製的各種理論中,又出現了一個新的假說,認為,地球冰期的發生與太陽帶領它的家族通過銀河旋臂的時間有關。
我們的銀河係是一個漩渦狀星係,它具有4條旋臂。根據星係旋臂形成假說,太陽及其家族在繞銀河係核旋轉時,每隔2億多年就要通過一次旋臂,而在旋臂裏星際物質比較密集。因此有人認為,當太陽通過旋臂時,大量星際塵埃的存在使星際空間的透明度減少。太陽輻射出來的光和熱受到星際塵埃的反射和折射,到達地球表麵的能量有明顯的削弱,就使地球的年平均溫度下降,冰期發生。這一理論的重要證據是地球上三次大冰期發生的間隔時期,正好與通過旋臂的時間吻合。
但是,旋臂附近的星際空間是否果真有那麼多星際塵埃,卻是令人懷疑的。而且這一假說是建立在另一假說的基礎上的。
因此,盡管人們長期以來不斷地探討冰期的成因,也有了許多科學假說,但這仍然是懸而未決的地質之謎。