«Земля — снежный ком» (англ. Snowball Earth) — гипотеза[1], предполагающая, что Земля была полностью покрыта льдом в части криогенового и эдиакарского периодов неопротерозойской эры, а также, возможно, в другие геологические эпохи. Гипотеза призвана объяснить отложения ледниковых осадков в тропических широтах во время криогения (720—635 млн лет назад) и другие загадочные черты его геологической летописи. После окончания последнего большого оледенения ускорилась эволюция многоклеточных.
Также сюда можно отнести ещё одно оледенение, Гуронское (2,4—2,1 млрд лет назад) — самый длительный и самый масштабный ледниковый период за всю историю Земли, охватывающий сидерийский и рясийский период палеопротерозоя.
Соприкасаясь с воздухом, силикатные горные породы подвергаются химическому выветриванию, которое удаляет диоксид углерода из атмосферы. В общем виде эти реакции выглядят так: минерал + CO2 + H2O → катионы + бикарбонат + SiO2. Пример подобной реакции — выветривание волластонита:
Освобождённые катионы кальция реагируют с растворённым бикарбонатом в океане, образуя карбонат кальция как химически осаждённую горную породу. Это переводит углекислый газ из воздуха в литосферу, и в стабильном состоянии на геологических масштабах времени компенсирует выделение углекислого газа вулканами.
Когда Земля охлаждается (из-за естественных климатических флуктуаций и изменений в солнечной радиации), скорость химических реакций падает, и этот тип выветривания замедляется. В результате из атмосферы извлекается меньшее количество углекислого газа. Повышение концентрации диоксида углерода, являющегося парниковым газом, приводит к обратному эффекту — Земля разогревается. Эта отрицательная обратная связь лимитирует силу похолодания. Во времена криогения все континенты находились в тропическом поясе (возле экватора), что делало этот сдерживающий процесс менее эффективным, так как высокая скорость выветривания сохранялась на суше даже во время охлаждения Земли. Это позволило ледникам продвинуться далеко от полярных регионов. Когда ледник продвинулся достаточно близко к экватору, положительная обратная связь через увеличение отражательной способности (альбедо) привела к дальнейшему похолоданию, пока Земля целиком не обледенела.
Глобальная температура упала так низко, что на экваторе было так же холодно, как в современной Антарктиде[2]. Эта низкая температура поддерживалась льдом, высокое альбедо которого приводило к тому, что большая часть приходящего солнечного излучения отражалась обратно в космос. Этот эффект усиливало малое количество облаков, вызванное тем, что водяной пар был заморожен.