如果天文学家在4.66亿年前行走在地球上，他们可能会看到一些特别的东西。月球、行星、恒星和太阳看起来和今天差不多。但地球本身就会更加华丽——有一个类似于环绕木星、土星、天王星和海王星的光环系统。这是《地球与行星科学快报》上的一项新研究得出的结论，这项研究不仅解释了地球周围近太空区域发生的事情，还解释了地球表面发生的事情，在地球表面，全球深度冻结导致平均气温迅速下降8°C(14.4°F)——这种气候变化被称为“希尔南蒂安冰窖”。
这项研究是由澳大利亚莫纳什大学地球大气与环境学院的教授安德鲁·汤姆金斯(Andrew Tomkins)领导的，他仔细研究了古代地球，回到了奥陶纪时期，当时大陆大多集中在南半球和北半球下部。那是一个生物蓬勃发展的时期，脊椎动物、无脊椎动物、藻类和海洋植物在海洋中茁壮成长，尽管陆地上仍然没有生命。在那个时期，还有一个4000万年的跨度，被称为奥陶纪撞击峰，在这段时间里，地球上到处都是来自太空的流星。
这些碰撞的大部分证据来自于那个时期石灰石中大量的球粒陨石——由硅酸盐、硫化物、铁镍等组成的陨石成分。几乎所有的陨石坑本身早就消失了——一些被南极的冰覆盖，一些被侵蚀抹去，一些被构造板块碰撞在一起，破坏了上面的地面。如今，只有21个撞击留下的疤痕幸存下来。他们的位置说明了一个发人深省的故事。
寻找古代陨石坑的最佳地点是地球上被称为克拉通的地区——大型的、地质稳定的延伸，随着时间的推移几乎没有变化。克拉通遍布世界各地——在澳大利亚西部;北美和格陵兰;斯堪的纳维亚和波罗的海;西伯利亚;印度和斯里兰卡;非洲南部;和南美洲东部。然而，这些大陆今天所处的位置，并不是大轰炸时期的位置。当汤姆金斯和他的同事们开始绘制保存在克拉通中的21个奥陶纪陨石坑的位置时，他们注意到一些有趣的事情:所有这些陨石坑都是在撞击时相对于赤道的30度范围内被发现的。尽管组成古代大陆的70%的土地位于这条带之外。
如果流星从天空的各个地方随机落下，研究人员计算出，所有幸存的陨石坑在它们所在的地方被发现的可能性只有1 / 2500万。有什么东西把来袭的弹药集中在一个狭窄的纬度，汤姆金斯和他的同事们怀疑他们知道这是什么。
长期以来，对奥陶纪撞击尖峰的普遍解释是，火星和木星之间的小行星带中的一个大型天体在一次碰撞中破裂，破裂产生的碎片最终到达了地球。但考虑到陨石坑的位置，这不是一个很好的选择。一个更好的场景——也是这篇新论文所主张的——是这个天体完好无损地从小行星带逃脱，向太阳系内部漫游。最终，它飞到离地球足够近的地方，突破了地球的罗氏极限(Roche limit)，这是距离地球表面约1900英里的分界线，在那里地球的引力会有效地将它撕裂，形成一个飞行的碎石场。这群岩石最终会进入轨道，在行星赤道周围形成一个整齐的环。但这个环不可能持续下去:地心引力和地球外逸层(向太空延伸6000多英里)的阻力最终会把碎石拉到地表，从而消除环。
“在数百万年的时间里，这个环上的物质逐渐落到地球上，造成了地质记录中观察到的陨石撞击的高峰，”汤姆金斯在论文发布的一份声明中说。“我们……看到这一时期的沉积岩层含有大量的陨石碎片。”
然而，在此之前，这个环会对地球上的气候产生深远的影响。地轴的23度倾斜会使土星环的表面朝向太阳，在大气层和下面的地面上投下阴影，导致全球气温骤降14.4华氏度，这就是希尔南提安冰库的定义。当这些碎石开始以流星的形式进入地球时，由于碰撞而被踢进大气层的尘埃会加剧这种变暗和冷却。
汤姆金斯说:“行星环系统可能影响全球气温的观点，为我们理解地外事件如何影响地球气候增加了一层新的复杂性。”
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