Είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς τώρα, αλλά σε ορισμένα σημεία της ιστορίας της Γης, ο πάγος κάλυψε ολόκληρο τον πλανήτη. Αυτή η παγωμένη Γη, που ονομάστηκε χιονόμπαλα Γη, ήταν ένα περιβάλλον "τόσο έντονο, ώστε ολόκληρη η επιφάνεια της Γης, από τον πόλο στον πόλο, συμπεριλαμβανομένων των ωκεανών, τελείωσε τελείως", δήλωσε η Melissa Hage, περιβαλλοντική επιστήμονας και επίκουρος καθηγητής στο Oxford College of Emory Πανεπιστήμιο της Γεωργίας.
Το 1840, ο Louis Agassiz, Έλληνας φυσικός επιστήμονας, ήταν από τους πρώτους που αναγνώρισε και προσκόμισε αποδεικτικά στοιχεία ότι η Γη είχε περάσει από εποχές παγετώνων, σύμφωνα με το Μουσείο Παλαιοντολογίας του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας. Ο Joseph Kirschvink, Αμερικανός γεωλόγος, εφάρμοσε αργότερα τον όρο "Χιονάδα Γη", σε ένα βιβλίο του 1992. Το έργο του Kirschvink βασίστηκε σε στοιχεία που παρείχαν οι Agassiz και άλλοι.
Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι τρεις έως τέσσερις σοβαρές εποχές πάγου, οι οποίες πάγωσαν σχεδόν ή ολόκληρη την επιφάνεια, σημειώθηκαν μεταξύ 750 εκατομμυρίων και 580 εκατομμυρίων ετών πριν, πιθανότατα επειδή οι μάζες της γης ήταν όλες τοποθετημένες στο ή κοντά στον ισημερινό, γεγονός που είχε ως αποτέλεσμα αυξημένες καιρικές συνθήκες. Οι καιρικές συνθήκες είναι όταν ο άνεμος και οι βροχοπτώσεις διασπούν πετρώματα και ορυκτά στην επιφάνεια του πλανήτη. Η διαδικασία οδηγεί σε μειωμένα επίπεδα διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα, γεγονός που επιτρέπει τη διάχυση περισσότερης θερμότητας από την επιφάνεια και στο χώρο, ψύξη του πλανήτη.
"Η αυξημένη ηπειρωτική ατμόσφαιρα οδήγησε σε μείωση του ατμοσφαιρικού διοξειδίου του άνθρακα και της παγκόσμιας ψύξης", ανέφερε ο Hage. "Όταν οι πολικοί ωκεανοί άρχισαν να παγώνουν, περισσότερο ηλιακό φως αντανακλάται από τις λευκές επιφάνειες και ενισχύεται η ψύξη."
Τυπικά, ο πάγος που σχηματίζεται πάνω από τις ηπείρους, όπως τα φύλλα πάγου, θα επιβραδύνει τις καιρικές συνθήκες και θα επιτρέψει να αυξηθούν τα επίπεδα και οι θερμοκρασίες του ατμοσφαιρικού διοξειδίου του άνθρακα. Ωστόσο, πριν από εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια, όλες οι μάζες της γης βρίσκονταν στον ισημερινό. Χωρίς τις μάζες της γης στους πάγκους για να σχηματίσουν τα φύλλα πάγου και ο κύκλος ανέγερσης και ψύξης συνέχισε να παραμένει ανεξέλεγκτος, βυθίζοντας τον πλανήτη σε βαθιά κατάψυξη, σύμφωνα με τον Hage.
Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι οι μέσες παγκόσμιες θερμοκρασίες μειώθηκαν σε μείον 58 βαθμούς Φαρενάιτ (μείον 50 βαθμούς Κελσίου) κατά τη διάρκεια αυτών των εποχών πάγου, η καθεμία των οποίων διήρκεσε περίπου 10 εκατομμύρια χρόνια. Με το νερό να μην μπορεί να εξατμιστεί από τους ωκεανούς που καλύπτονται από πάγο, ο κύκλος του νερού (στον οποίο το νερό ταξιδεύει μεταξύ της ατμόσφαιρας, της ξηράς και των ωκεανών) κλείνει.
Υπάρχει όμως κάποια συζήτηση ως προς το αν η Γη ήταν τελείως παγωμένη στερεά ή αν υπήρχαν ακόμα μπαλώματα λιώδους υλικού ή ανοιχτού νερού στον ισημερινό, όπου το ηλιακό φως θα μπορούσε να εισέλθει στο νερό και να επιτρέψει σε ορισμένους οργανισμούς να επιβιώσουν. Αυτή η υπόθεση της "γης" υποβλήθηκε το 2000 από τον Richard Cowen, Αμερικανό γεωλόγο, σύμφωνα με το Πανεπιστήμιο Dartmouth.
Οι έντονες εποχές πάγου έπεσαν τελικά. Ο επιστήμονας πιστεύει ότι τα ηφαίστεια συνέχισαν να αντλούν διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα καθ 'όλη τη διάρκεια των παγετώνων, τελικά να ζεσταίνουν τον πλανήτη αρκετά ώστε ο κύκλος του νερού να μπορέσει να συνεχιστεί.
Τα αυξημένα αέρια του θερμοκηπίου (υδρατμοί και διοξείδιο του άνθρακα), τα οποία διατηρούν τη θερμότητα στην επιφάνεια του πλανήτη, οδήγησαν τελικά σε θέρμανση, όπως ανέφερε ο Hage, αυξάνοντας τις παγκόσμιες μέσες θερμοκρασίες σε 122 F (50 C) σε διάστημα μόλις μερικών εκατοντάδων ετών. Αυτό, με τη σειρά του, οδήγησε σε αυξημένη ηπειρωτική αντοχή, η οποία βοήθησε στη μείωση της ποσότητας διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα και στην ψύξη των θερμοκρασιών πίσω.
Ένα φαινόμενο γνωστό ως κύκλοι Milankovitch έπαιξε επίσης ένα ρόλο στην άμπωτη και τη ροή των παγετώνων, σύμφωνα με τον Hage. Οι τρεις κύκλοι ονομάζονται για τον Mulutin Milanković, έναν σερβικό αστρονόμο, ο οποίος έδωσε στοιχεία που συνδέουν τις κλιματικές αλλαγές με την μεταβαλλόμενη ποσότητα ηλιακής ενέργειας που λαμβάνει η επιφάνεια της Γης με βάση τη θέση του πλανήτη. Οι κύκλοι αναφέρονται σε μικρές μεταβολές στο σχήμα της τροχιάς της Γης γύρω από τον ήλιο, στην κλίση του άξονα του πλανήτη και πόσο η Γη κυματίζει στον άξονά της καθώς περιστρέφεται.
Καθώς η Γη θερμαίνεται και εξέρχεται από τη βαθιά κατάψυξη, σημειώθηκε μια τεράστια έκρηξη ζωής, γνωστή ως έκρηξη του Καμπρίου, σύμφωνα με το Μουσείο Παλαιοντολογίας του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας. Αυτή είναι η παλαιότερη γνωστή περίοδος στο απολιθωμένο αρχείο όπου εμφανίζονται μείζονες ομάδες ζώων μέσα σε μια πολύ σύντομη γεωλογική περίοδο (περίπου 40 εκατομμύρια χρόνια).
Θα δούμε μια άλλη γη χιονοστιβάδας στο μέλλον μας; Σύμφωνα με τον Hage, είναι απίθανο, λόγω του προσανατολισμού των ηπείρων.
"Ακόμη και με ακραίες χειμώνες, θα σχηματίστηκαν ημισφαιρικά φύλλα πάγου, τα οποία θα σταματούσαν την ηπειρωτική αντοχή και θα επέτρεπαν να δημιουργηθεί διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα, οδηγώντας στην αύξηση της θερμοκρασίας παρά στην κατάψυξη".
