列宁格勒地球物理天文台的地球物理学家布迪科(Mikhail I. Budyko)在上世纪60年代提出的“冰川灾变”模型首先吸引了科什温克的注意。太阳光能是地球能量的主要来源，而地球上的冰雪覆盖会像镜子那样把太阳光反射出去。“镜子”越大，反射的太阳光越多，地球的温度就会越低。现代地球的冰雪覆盖主要在极地附近，范围比较有限，所以这种效应并不明显。如果两极的冰雪覆盖增加到一定程度的话，导致地球温度明显下降，就会使冰雪覆盖随之增加；这样使反射的太阳光进一步增加，温度进一步下降……最终形成一个温度持续下降的“恶性循环”。布迪科认为，如果冰雪覆盖到南北纬30°左右的时候，地球的气候系统就会失去控制，冰雪就会一直覆盖到赤道附近，形成“雪球地球”。

　　新的问题出现了，因为类似的大灾难在其他星球曾经发生过，而且不可逆转。为什么地球最终没有像其他星球那样造成无法逆转的悲剧呢，即地球最终是怎么从“雪球”中解脱出来的呢？又是什么最早触发了地球两极冰盖的扩张，导致“冰川灾变”最初开始的呢？科什温克以及后来的霍夫曼等人找到了解决这些问题的一个关键，即大气中的温室气体二氧化碳的变化。

　　地球的板块在不断地运动，各大陆在地球历史中也经历了多次的分分合合。大概在9亿年前，地球上的各个大陆在赤道附近结合成一个新的大陆，我们称为“罗迪尼亚”超大陆(Rodinia Supercontinent)；而到了8.2亿年前左右的时候，被称为“超级地幔柱”的一次巨大的火山事件使“罗迪尼亚”超大陆再次发生裂解。如果我们把一个圆分成好多块，它的总周长一定会增加；按照霍夫曼等人的理论，超大陆的裂解也会使各个大陆的海岸线大大增加，更长的海岸线使海洋能够接受到更多来自大陆的营养物质，海洋中的微生物和藻类会更加繁盛。通过光合作用，微生物和藻类会将更多的二氧化碳转化为有机体并埋藏在地下。这样的转移使大气中的二氧化碳含量迅速减少，导致地球产生“冰室效应”。地球温度下降就有可能进一步驱动“冰川灾变”，使气候失去控制并最终形成了“雪球地球”。

　　在“雪球地球”时期，因为被冰雪覆盖，地球上生物的光合作用和岩石风化作用都几乎完全被终止；只有火山活动仍保持着活跃的状态，持续向外释放大量的二氧化碳。经过长达数百万年的积累，当大气中的二氧化碳足够强大——其浓度大概达到现代大气的350倍的时候，地球上就会出现“超级温室效应”，使“雪球地球”迅速融化。据估计，在“雪球地球”融化的时候海洋温度能够达到50℃以上。

　　对于温室气体的变化，也有人提出不同于霍夫曼等人的理论。法国国家科学研究中心的唐纳狄欧(Yannick Donnadieu)与他的合作者认为，“超级地幔柱”会在赤道附近形成大规模的玄武岩。玄武岩是一种火山岩，比较容易和大气中的二氧化碳反应发生风化。经过大量的数学模拟，他们认为如果“超级地幔柱”能够在赤道附近产生800万平方公里的玄武岩，那么仅仅这些玄武岩的风化作用就将大大消耗大气中的二氧化碳，完全能够在短期内将大气的二氧化碳浓度降至0.025%左右。当时的太阳辐射比现在要弱，所以这就能够触发“冰室效应”，并最终导致“雪球地球”产生。

　　“雪球”，还是“半融雪球”？

　　“雪球地球”假说成功地解释了很多地质现象。比如，在新元古代冰期沉积物中，广泛地出现一种叫做“条带状磁铁矿”(BIF)的铁矿层。这种铁矿主要出现在20亿-30亿年前，是今天地球上最重要的铁矿资源，澳大利亚和巴西采集的铁矿石主要就是这类铁矿。

　　虽然有一系列证据支持“雪球地球”假说，它也还受到了很多的挑战。这其中最主要的是，当时整个地球真的完全被冰层所覆盖吗？如果是那样的话，生命又是怎么在这么严酷的条件下幸存下来？有很多科学家认为所谓的“雪球地球”，不过是一次大的冰河事件

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