我4.66 億年前，天文學家曾在地球上行走過，他們可能看到一些特別的東西。月亮、行星、恆星和太陽看起來和今天幾乎一樣。但地球本身會更加華麗——裝飾著類似木星、土星、天王星和海王星的環系統。這是一項新研究的結論 地球與行星科學通訊，它不僅解釋了我們星球周圍的近太空區域正在發生的事情，而且還解釋了地表發生的事情，全球深度凍結導致平均氣溫迅速驟降8°C (14.4°F)——這是一種已知的氣候變化如赫南蒂安冰庫。

這項研究由澳洲莫納什大學地球大氣與環境學院教授安德魯·湯姆金斯領導，仔細觀察了古代地球，即所謂的奧陶紀時期，當時大陸主要聚集在南半球和北半球下部。那是一個生物蓬勃擴張的時代，脊椎動物、無脊椎動物、藻類和海洋植物在海洋中繁衍生息，儘管陸地上仍然缺乏生命。在那個時期，還有一個被稱為奧陶紀撞擊尖峰的 4000 萬年跨度，地球上佈滿了從太空落下的流星。

這些碰撞的大部分證據來自石灰岩中高含量的球粒隕石——由矽酸鹽、硫化物、鐵鎳等組成的隕石成分，其歷史可以追溯到那個時期。幾乎所有的隕石坑本身都早已消失——有些隕石坑被南極的冰覆蓋，有些隕石坑被侵蝕抹掉，有些隕石坑被地殼板塊碰撞而破碎，破壞了它們上方的地面。如今，僅 21 次撞擊傷痕倖存。他們的位置講述了一個發人深省的故事。

尋找古代隕石坑的最佳地點是地球上被稱為克拉通的區域——這是一塊地質穩定的大片區域，隨著時間的推移幾乎沒有變化。克拉通遍布世界各地－澳洲西部；北美洲和格陵蘭島；斯堪的納維亞半島和波羅的海地區；西伯利亞；印度和斯里蘭卡；南部非洲；和南美洲東部。然而，這些大陸今天所在的位置並不是轟炸期間的位置。當湯姆金斯和他的同事開始繪製克拉通中保存的21 個奧陶紀隕石坑的位置時，他們注意到了一些有趣的事情：所有這些隕石坑都被發現在撞擊時相對於赤道的30 度範圍內。儘管構成古代大陸的 70% 的土地都位於該帶之外。

如果流星從天空的各個點隨機落下，研究人員計算出，所有倖存的隕石坑都被發現在它們所在的地方的可能性只有二千五百萬分之一。有什麼東西正在將來襲的彈藥集中到一個狹窄的緯度，湯姆金斯和他的同事懷疑他們知道那是什麼。

長期以來，對奧陶紀撞擊尖峰的普遍解釋是，火星和木星之間的小行星帶中的一個大天體因碰撞而破裂，而破裂產生的碎片最終到達了地球。但考慮到隕石坑的位置，這並不合適。更好的想像——也是新論文所主張的——是，該天體完好無損地從小行星帶逃脫，並向內太陽系漂移。最終，它飛得足夠靠近地球，以至於突破了我們星球的羅希極限，即距地表約 1,900 英里的分界線，地球引力將有效地將其撕裂，形成一片飛行的碎石場。這群岩石最終會進入軌道，在地球赤道周圍形成一個整齊的環。但這個環無法持續下去：重力和地球外逸層（延伸到太空超過 6,000 英里）的阻力最終會將碎石拉到地表，從而消除了環。

湯姆金斯在該論文發布的聲明中表示：“數百萬年來，這個環的物質逐漸落到地球上，導致地質記錄中觀察到的隕石撞擊激增。” “我們……發現這段時期的沉積岩層中含有大量的隕石碎片。”

然而，在此之前，環將對地面氣候產生深遠的影響。地軸傾斜 23 度會導致環的表面暴露在太陽下，在大氣層和地面上投下陰影，導致全球氣溫驟降 14.4°F（赫南蒂安冰室）。當碎石開始以流星的形式進入大氣層時，碰撞揚起的塵埃會加劇這種變暗和冷卻。

湯姆金斯說：“環系統可能影響全球溫度的想法使我們對地外事件如何影響地球氣候的理解增加了新的複雜性。”