L’hypothèse Snowball Earth fait référence à l’idée qu’à un moment donné de l’histoire de la Terre, en particulier pendant la période cryogénienne (il y a 850 à 630 millions d’années), toute la surface était gelée, y compris les océans. L’hypothèse de Snowball Earth est controversée parmi les paléontologues, mais beaucoup pensent qu’elle aide à expliquer la présence de dépôts glaciaires aux latitudes tropicales de cette période, ainsi que d’autres aspects inhabituels des archives géologiques cryogéniennes. Tous les scientifiques s’accordent à dire qu’il y a eu d’énormes glaciations au cours de la période cryogénienne, le désaccord est de savoir si elles sont devenues mondiales.
Le scénario Snowball Earth, s’il s’est effectivement produit, aurait été initié par la dérive des continents dans une configuration presque exclusivement équatoriale. Cela aurait provoqué l’altération rapide des roches continentales, qui auraient alors absorbé de grandes quantités de dioxyde de carbone atmosphérique. Le dioxyde de carbone étant un gaz à effet de serre qui joue un rôle crucial dans le maintien de la chaleur de la Terre, cet épuisement aurait provoqué une accumulation de glace incontrôlée. En recouvrant la Terre, les glaciers auraient augmenté l’albédo de la Terre (réflectivité), renvoyant l’énergie lumineuse dans l’espace, accélérant davantage le refroidissement. Le résultat final aurait été une planète entièrement recouverte de glace, avec des températures équatoriales similaires à celles de l’Antarctique actuel.
Pour dissiper le gel profond de la Terre Boule de Neige, il aurait fallu de grandes quantités de dioxyde de carbone. Comme les roches silicatées et carbonatées, sources normales de dioxyde de carbone, auraient été entièrement recouvertes, le gaz aurait dû provenir d’explosions volcaniques. Sur des périodes de plusieurs millions d’années, les explosions volcaniques rejetteraient suffisamment de CO2 dans l’atmosphère pour déclencher le réchauffement climatique. Ce réchauffement ferait fondre la glace autour de l’équateur et exposerait la terre, abaissant l’albédo de la Terre et provoquant une rétroaction positive du réchauffement.
Certains scientifiques pensent qu’une hypothèse de « Slushball Earth » est plus réaliste que Snowball Earth, où une région de glace mince ou d’océan sans glace existerait autour de l’équateur. Cela est nécessaire pour un cycle hydrologique actif, et en effet, certains gisements géologiques de l’époque indiquent la présence d’un.
La Terre Boule de Neige est parfois citée comme freinant l’évolution de la vie multicellulaire, mais la vérité est que nous ne savons pas si cela est vrai ou non. La vie unicellulaire existait certainement des milliards d’années avant le Cryogénien et y survivait, peut-être dans des cheminées hydrothermales en haute mer et d’autres refuges. La survie de la vie terrestre pendant la période Snowball Earth est parfois citée comme argument selon lequel la vie pourrait exister dans les océans recouverts de glace des corps extérieurs du système solaire tels que la lune jovienne Europa.