सर्दियाँ आने पर नदियाँ और झीलें जम जाती हैं और पहाड़ तथा मैदान बर्फ़ से ढक जाते हैं। लेकिन एक दावा यह भी है कि बहुत सुदूर अतीत में पूरी पृथ्वी इसी तरह जम गई थी। इसके अनुसार, केवल ध्रुवीय क्षेत्र ही नहीं, बल्कि भूमध्य रेखा के वे समुद्र भी मोटी बर्फ़ से ढक गए थे, जहाँ सूरज की धूप सबसे तेज़ होती है। यही ‘हिमगोल पृथ्वी (Snowball Earth)’ परिकल्पना है।
सरल शब्दों में, हिमगोल पृथ्वी उस परिकल्पना को कहते हैं जिसके अनुसार एक ऐसा समय था जब पृथ्वी की लगभग पूरी सतह बर्फ़ से ढकी थी और तरल पानी लगभग कहीं भी खुला दिखाई नहीं देता था। माना जाता है कि ऐसा आज से लगभग 7 × दस करोड़ 1700 × दस हज़ार वर्ष पहले से 6 × दस करोड़ 3500 × दस हज़ार वर्ष पहले के बीच क्रायोजेनियन काल (Cryogenian Period) में हुआ था। इस काल का नाम यूनानी भाषा के ‘बर्फ़’ और ‘जन्म’ अर्थ वाले शब्दों को जोड़कर रखा गया था।
इस सामग्री में हम क्रम से देखेंगे कि हिमगोल पृथ्वी का विचार कैसे सामने आया, पूरी पृथ्वी किस प्रक्रिया से जम सकती है, चट्टानों में इसके समर्थन में कौन से प्रमाण मिलते हैं और यह बर्फ़ीला ग्रह दोबारा पिघलकर जीवन के इतिहास की अगली कड़ी तक कैसे पहुँचा।
वह समय जब पूरी पृथ्वी जम गई थी: हिमगोल पृथ्वी
हिमगोल पृथ्वी के विचार का उदय
पूरी पृथ्वी के जम जाने का यह साहसिक विचार अचानक सामने नहीं आया था। इसकी शुरुआत लंबे समय से इकट्ठी होती आ रही पहेलियों से हुई थी।
(1) असामान्य जगहों पर हिमनदों के निशान
19वीं शताब्दी के उत्तरार्ध से स्कॉटलैंड, ऑस्ट्रेलिया, भारत और नॉर्वे सहित कई जगहों पर बहुत पुराने हिमानी निक्षेप मिले। चट्टानों को हिमनदों द्वारा खरोंचे जाने और ढोकर ले जाए जाने के निशान स्पष्ट थे, लेकिन आज गर्म रहने वाले क्षेत्रों में भी ऐसे निशान मिलने के कारण यह लंबे समय तक एक पहेली बना रहा।
(2) भूमध्य रेखा पर मिले हिमनदों के प्रमाण
1964 में ब्रिटिश भूवैज्ञानिक ब्रायन हारलैंड (W. Brian Harland) ने चट्टानों में सुरक्षित प्राचीन चुंबकीय क्षेत्र के अभिलेखों का विश्लेषण करके दावा किया कि इन हिमानी निक्षेपों में से कुछ उष्णकटिबंधीय अक्षांशों पर जमा हुए थे। इसका अर्थ था कि जिन स्थानों को सबसे गर्म होना चाहिए था, वहाँ हिमनद मौजूद थे।
(3) नाम कैसे पड़ा
‘हिमगोल पृथ्वी’ नाम पहली बार 1992 में अमेरिकी भूवैज्ञानिक जोसेफ किर्शविंक (Joseph Kirschvink) ने दिया था। बाद में 1998 में पॉल हॉफमैन (Paul F. Hoffman) और उनके सहयोगियों ने अफ्रीका के नामीबिया की चट्टानों पर अपने अध्ययन के परिणाम प्रकाशित किए, जिसके बाद इस परिकल्पना ने व्यापक ध्यान आकर्षित किया।
पूरी पृथ्वी के जमने की प्रक्रिया
एक बार पृथ्वी ठंडी होने लगे, तो ऐसी शृंखला प्रतिक्रिया शुरू हो सकती है जिसमें ठंड और अधिक ठंड पैदा करती है।
(1) सूर्य के प्रकाश को वापस भेजने वाली बर्फ़
सफ़ेद जमी बर्फ़ और हिम सूर्य के अधिकांश प्रकाश को वापस अंतरिक्ष में परावर्तित कर देते हैं। प्रकाश के परावर्तन की मात्रा को ‘परावर्तकता (Albedo)’ कहते हैं। बर्फ़ का विस्तार बढ़ने पर पृथ्वी कम ऊष्मा अवशोषित करती है और अधिक ठंडी हो जाती है।
(2) न रुकने वाला प्रतिपुष्टि चक्र
ठंड बढ़ने पर बर्फ़ का विस्तार और बढ़ता है, और यह विस्तृत बर्फ़ फिर सूर्य के अधिक प्रकाश को परावर्तित करती है। 1960 के दशक में सोवियत जलवायुविज्ञानी मिखाइल बुदिको (Mikhail Budyko) ने गणनाओं से दिखाया कि यदि बर्फ़ ध्रुवीय क्षेत्रों से पर्याप्त दूर तक फैल जाए, तो यह प्रतिपुष्टि पूरी पृथ्वी को जमा सकती है।
(3) भूमध्य रेखा तक पहुँची बर्फ़
विभिन्न मॉडलों के अनुसार, यदि हिमनद भूमध्य रेखा से 25~30 डिग्री अक्षांश की सीमा के भीतर पहुँच जाएँ, तो उसके बाद बर्फ़ तेज़ी से भूमध्य रेखा तक फैल सकती है। इसीलिए उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में हिमनदों के निशानों को पूरी पृथ्वी के जम जाने का एक मज़बूत संकेत माना जाता है।
चट्टानों में सुरक्षित बर्फ़ीले ग्रह के प्रमाण
वैज्ञानिक चट्टानों में बचे निशानों के सहारे करोड़ों वर्ष पहले की घटनाओं का पता लगाते हैं।
- हिमानी निक्षेप (Glacial Deposits): उष्णकटिबंधीय अक्षांशों की भूस्तरीय परतों में अलग-अलग आकार के पत्थरों से मिली-जुली अवसादी परतें और तैरती बर्फ़ के पिघलने पर तल पर गिरे ‘ड्रॉपस्टोन’ मिलते हैं।
- पट्टित लौह संरचना (Banded Iron Formation): यह ऐसी चट्टान होती है जिसमें लौह ऑक्साइड की परतें और सिलिकायुक्त चट्टानें धारियों की तरह बारी-बारी से जमा होती हैं। इसकी व्याख्या इस संकेत के रूप में की जाती है कि समुद्र के बर्फ़ से ढकने पर ऑक्सीजन की कमी हुई, पानी में घुला लोहा जमा होता गया और फिर बर्फ़ पिघलने पर एक साथ तल में बैठ गया।
- आवरण कार्बोनेट शैल (Cap Carbonate): यह चूना पत्थर या डोलोमाइट शैल होती है जो हिमानी अवसादी परत के ठीक ऊपर कुछ मीटर से लेकर कई दसियों मीटर की मोटाई में फैली होती है। यह दिखाती है कि हिमयुग समाप्त होने के तुरंत बाद समुद्र की रासायनिक अवस्था में बड़ा बदलाव आया था।
हालाँकि, सभी वैज्ञानिक इन प्रमाणों से सहमत नहीं हैं। बर्फ़ का आवरण कितना पूर्ण था, इस पर आज भी बहस जारी है। उदाहरण के लिए, ‘कीचड़नुमा हिम-पृथ्वी (Slushball Earth)’ परिकल्पना के अनुसार भूमध्य रेखा के पास समुद्र की एक पट्टी बिना जमे बची हुई थी।
बर्फ़ीला ग्रह दोबारा कैसे पिघला
यदि पूरी पृथ्वी बर्फ़ से ढक गई थी, तो वह दोबारा कैसे पिघल सकी—यह इस परिकल्पना की सबसे बड़ी अनसुलझी समस्या थी।
(1) ज्वालामुखियों से जमा हुई ग्रीनहाउस गैस
बर्फ़ के नीचे भी ज्वालामुखी लगातार कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ते रहे। सामान्य परिस्थितियों में वर्षा और चट्टानों का अपक्षय कार्बन डाइऑक्साइड को बाँध लेते हैं, लेकिन भूमि और समुद्र जमे होने के कारण यह प्रक्रिया लगभग रुक गई और हवा में कार्बन डाइऑक्साइड लगातार जमा होती रही।
(2) लाखों वर्षों बाद बर्फ़ का पिघलना
शोधकर्ताओं का अनुमान है कि बर्फ़ पिघलाने के लिए कार्बन डाइऑक्साइड का स्तर आज के लगभग 350 गुने, यानी वायुमंडल के लगभग 13% तक पहुँचना आवश्यक रहा होगा। उनके अनुसार, इतना संचय होने में लगभग 400 × दस हज़ार से 3000 × दस हज़ार वर्ष लगे और बढ़े हुए ग्रीनहाउस प्रभाव ने अंततः बर्फ़ पिघला दी।
(3) जीवन के इतिहास पर पड़े प्रभाव
हिमगोल पृथ्वी का समय समाप्त होने के बाद पृथ्वी पर अनेक कोशिकाओं से बने जीव धीरे-धीरे विविध रूपों में दिखाई देने लगे। कुछ वैज्ञानिकों का मानना है कि अंतिम हिमगोल पृथ्वी बहुकोशिकीय जीवों के विकास को प्रेरित करने वाला एक कारक रही हो सकती है। इस संबंध को स्पष्ट करने के लिए आज भी शोध जारी है।
हिमगोल पृथ्वी परिकल्पना दिखाती है कि पृथ्वी की जलवायु हमारी सोच से कहीं अधिक चरम रूप से बदल सकती है। छोटे बदलाव प्रतिपुष्टि के माध्यम से पूरे ग्रह का रूप बदल सकते हैं—यह बात आज की जलवायु को समझने के लिए भी एक महत्वपूर्ण सुराग देती है।
अतीत की जमी हुई पृथ्वी को समझना, आज की जलवायु के अध्ययन की पहली सीढ़ी है।
