探究蓝色星球的隐秘

2022-11-16 13:59:21 作者:被自己蠢哭了
导读:探讨蓝色星球的秘密,作者:天体生物学·黄姤地球是我们的家园,我们总认为了解它很容易,但实际上地球仍然还有很多方面需要更深入的探索,从大陆板块构造到地...
用笔计算出来的神秘蓝色星球

作者:天体生物学·黄姤

地球是我们的故里,我们总以为相识它很简单,但现实上地球仍旧另有许多方面必要更深入的探究,从大陆板块结构到地中海何时消逝...... 今日要探究的是6个关于我们星球的隐秘。

第1个隐秘:板块活动开始的时间和方法

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地幔之上的地壳破裂,成为了漂移的板块,它们会不停移动相互挤压以及堆叠,从而造成了地动、火山 和大陆举措等征象,相识板块活动是相识地球的底子,乃至可以说它是地质学的基石,但纵然再过50多年,也没人能确定它是在什么时间以及怎样开始的,部门缘故原由在于早期地球留下的物证未几,而我们能做的只有对少量现存物证的解说,以是面临雷同样本的两个科学家,大概会得出两个炯然差别的结论。

研究要领:利用像蛇绿岩如许的矿物样品,试图确定这一周期的肇始年月,蛇绿岩是储存在大陆地壳上的海洋地壳碎片,只有当板块相互碰撞或移动时,它们才气够形成,以是假如发觉了某个年月的蛇绿岩,就证明板块移动在什么时间开始的,现已发觉最陈腐的蛇绿岩有38亿年汗青,这就评释板块移动在那之前就已经开始了,但别的证据评释板块活动彷佛从地球诞生之日起就已经产生了,范畴从40亿年前到10亿年前,这个区间照旧很宽泛的。

同时,还创建盘算机模子来研究这一题目,好比2015年的一项研究,使用模子来研究地幔柱——“地球深处庞大的岩浆上涌体”,发觉一或多个地幔柱,就会有充足的气力破碎早期地球的地壳,进而开启板块活动的周期,由于这不但有助于相识地球上的生命,还能相识整个宇宙,由于板块结构不但塑造了地球的表面,它还通过增减三氧化碳,起到了连结大气稳健的作用,这能有用幸免地球陷入冰冻或沸腾的状态,这些板块活动大概是生命在别的行星上进展和繁衍所必须的。

无论板块活动是怎样开始的,板块活动都在迟钝地重塑地球的外貌,这就引出了第2个题目。

第2个隐秘:盘古大陆

约莫2.5亿到3.5亿年前,大陆挤在一路形成了一个庞大的陆地块叫做“盘古大陆”(超等大陆),这种情形不是第一次产生,但也不会是最终一次,普通来说,就像板块活动一样,这种重复的超极大陆轮回对地幔、大气、海洋以及生命都有着极其深远的影响,好比,泛大陆的崩溃大概引起了环球天气改变,由于裂缝处会向大气开释二氧化碳,但解说该周期的缘故原由以及驱动它的身分是个困难,许多物证都在于怎样解说,并且很有大概每个超极大陆的形成缘故原由都各不雷同。

举例阐明:

科学家一向在查找大概解说之一被称为“外向”,先从一个超极大陆开始,接着在这中心形成 了一个新的海洋并高尔夫四周的板块向外推开,终极海洋变得极大,板块会围着地球扭转,最终随意停在某个位置。

早在2008年一篇论文指出,固然“外向”可以解说部门超极大陆,但要解说全部超极大陆的形成绩有些困难了,包罗上面提到的“盘古大陆”,这大概是与“外向”完全相反的缘故原由引起的——“内向”,这种情形下新海洋的形成与板块分散和“外向”模子雷同,但接下来这个历程制止并产生逆转,将别的板块再次拉回到一路,就像一个庞大的排沟渠。

研究要领:通过测定板块碰撞所带来的海洋沉积物的年事,这可以或许表现它们是来自陈腐洋壳照旧复活洋壳,而这又分别对应着“外向”和“内向”各自差别的特点。

第3个隐秘:直布罗陀海峡闭合

约莫600万年前,因为直布罗陀海峡闭合,地中海的海水补给被堵截,而周边河道的淡水提供又跟不上其自己的蒸发速率,是以,没有了直布罗陀海峡的地中海开始干枯,固然它流失了几多水分如今还存在争议,但知道它析出了几多盐分,这对本地的天气和生物都孕育发生了庞大的影响。

但直布罗陀海峡为什么会闭合呢?

仅凭岩石很难过出结论,由于很难确定岩层的年事,每每被用来作为线索的化石也屈指可数,以是一定查找别的要领来研究,比方观看火山岩,2003年研究职员比力了该地域差别时期的火山岩,发觉岩石中的元素比率产生了改变,据此推断地幔产生了改变,研究职员提出在危急产生前后,一个板块产生了移动,使得酷热的地幔物质向上推升,将直布罗陀海峡四周的陆地抬升出海洋,从而产生阻断征象。

不外地中海又重新有了水源提供,危急终极流过了,不外危急的度过又是另一个谜,火山定期将岩浆带到地表,重塑并制造新的陆地,多数情形下,这只有在小范畴或短时间内才会孕育发生影响,好比偶然一次猛烈的火山喷发大概摧毁一个小岛,大概短时间内会影响环球天气。

第4个隐秘:大水玄武岩

更大范围的火山喷发——“大水玄武岩”间或会喷发,它们可以将数百平公里笼罩上数千米厚的岩浆,此中“特纳普超等火山”、“德干暗色岩”造成了大量物种灭尽,导致这些火山喷发的缘故原由是一个被遍及担当的地幔柱说,地幔柱便是来自地核周边的庞大上涌体,另有一个说法是“分层”,也便是部门岩石圈(地壳及上地幔)从它所附着的板块上脱落,现在还不清晰这种情形产生的缘故原由和历程,终究这是产生在数百万年前的地球深处,但也有方法揭开“大水玄武岩”产生的缘故原由。

研究要领:研究岩石包体的年事和组成,即被包在火山岩中的岩石碎块,起首查找在地壳下地幔中形成的岩石包体,进而发觉在“大水玄武岩”后沉积下来的一层岩石,研究的根本头脑便是,假如是分层导致的大水,那岩石圈的缺失部门便是位于其内部或下方岩石包体的缺失部门,测定已发觉的岩石包体的年事,假如当年简直产生了分层那么就不该该存在比该变乱更陈腐的包体。

第5个隐秘:地球自转轴随时间天然偏离和转变

在20世纪自转轴每年会偏离10公分,部门缘故原由在于上一次冰河期间的反弹效应,通过卫星绘制“极移”图像,而相识这一征象对创建天气模子非常要害,但偏移的速率并不稳健,究竟上,有证据表现存在着频频大幅度偏离,约莫在1.74至1.57亿年前,东亚履历了从雨季极度干旱的剧烈改变,这对本地的动物来说,的确是扑灭性打击。

对这一改变的产生现在已经有了一些解说,这与极移有关,并把如今的中国向南推进了2800千米,就像现在一些渺小的偏移,那些大幅度的极移与地球质量的某种重新安排有关,好比撞击或冰川溶化,过剩质量会随着地壳和地幔一路被抛向赤道,就像物理学形貌的那样,假如一个扭转球体不屈衡就会产生如许的事变,但如今很难确定这些变化产生的详细时间和所在。

研究要领:可以利用一种技能是“古地铁”,当岩浆冷却时依据它在地球磁场中的位置,会出现差别的磁信号,假如发觉一系列岩石的特性产生了较大改变,就能评释它们地点的位置正在快速移动,但不岩石也大概不是完善的证据,由于碰撞和挤压会转变它们的特性,地壳漂移在地幔上,从理论上讲地幔连结稳定的情形下,地壳也有大概产生移动,因为热门火山是地幔造成的而不是地壳,就可以使用它来追踪地壳移动的轨迹。

第6个隐秘:地核温度极高

这是一个已经被证明的究竟,在金刚石压腔高温高压试验中,研究铁的反响,在这一系列试验中,少量样品在两个镶有钻石的推进器之间,被加热并挤压时会产生什么征象,将铁放在此中一个铁砧里,然后挤压并加热,直到它的密度和地核的密度一样,当到达了这一密度值,测得铁中间内界限熔化温度的温度值到达5900摄氏度,这和太阳外貌的温度差未几。直到如今,地核的温度值5900摄氏度这一数字再也没有被大幅高速过,由于这是现在这止测得最正确的数值。

结语

地球是我们的故里,但这个故里的建筑泯灭了很多的气力和时间,此中很多是无形的、早已消逝的或非常庞大的,通常是这三种联合,以是地球的样貌不是天生的,它自己也是一个雄伟的科学谜团。

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