正文 第16章 人類未來與地外星球(1)(1 / 3)

地球的前世今生

地球幼年期就擁有強大磁場

地球美國地球物理學家進行的一項最新研究表明,地球在32億年前就已經擁有相當強大的磁場。這說明,在地球的最早期階段,地磁場就已經可以很好地抵禦太陽風,從而使得地球大氣層沒有被逐漸剝離,地球上的生物也免於遭致命的輻射。

領導該項研究的是美國羅徹斯特大學(University of Rochester)地球與環境科學係地球物理學教授John Tarduno,他表示:“遠古地磁場的強度非常接近於現在,研究數字表明,當時的地磁場出人意料地強大和猛烈。這很有趣,因為它意味著地球在32億年前就已經擁有固態內核,這是理論模型所始料未及的。”

火星就是在形成初期喪失了磁層(magnetosphere)的典型例子,太陽輻射因此逐漸侵蝕了火星早期的大氣層。盡管相關理論已經表明,地磁場是由地球的液態金屬核對流形成的,但是科學家對固態地核以及保護性的“磁繭”(magnetic cocoon)的形成時間更感興趣。

此次研究得出的32億年前的地磁場強度的確讓人大吃一驚,因為在Tarduno的研究之前,科學家從岩石得到的唯一數據表明,當時的地磁場強度可能隻有現在的十分之一。

Tarduno在此前的研究中已經證實,25億年前的地磁場強度與現在相當。此次,他又將這一時間向前推移了7億年。現在,地球上一些特定的岩石中含有微小的長石或者石英晶體,這些納米級的磁包合物在快速固化的過程中記錄下了地磁場的信息。不過,為了防止地質因素的影響,比如晶體再次融化引起原始記錄的“汙染”,Tardtno特意從南非露出地麵的花崗岩岩層中挑選出保存最好的長石和石英顆粒來進行研究。

Tarduno利用二氧化碳激光來加熱單個晶體,這樣可以比傳統方法更快地達到較高溫度,從而減少“汙染”的可能,然後他們利用超導量子幹擾設備,對晶體中極細微的磁場進行探測。

Tarduno說:“數據表明,遠古地磁場至少有現在強度的50%,一般是40~60微特斯拉。這意味著磁層確實存在,並且在32億年前就開始保護地球。”

為保證結論的準確性,Tarduno還檢測了晶體中所記錄的地磁場在當時、當地的極性,並將其與年齡和位置相近的其他晶體樣品包含的信息進行了對比。

Tarduno現在正在進一步研究35億年前的岩石,從而試圖確定地球內核初次形成的時間。而對於地球早期過程的深入了解,將對大氣層和生命進化研究具有重要的意義。

25億年後地球七大洲會合並嗎

德國地質學家阿爾弗雷德·魏格納提出的大陸漂移學說在今天獲得了廣泛肯定。很多人相信,在兩億年前,地球上隻有一個大陸,那就是“盤古大陸”。隨著岩石圈板塊的移動,“盤古大陸”分裂開來,形成了今天的各大洲。

依靠當今科技手段的不斷成熟以及全球衛星定位係統的發展,地質學家們現在又向前邁進了一步:從對過去的挖掘進入到對未來的預測,第一次精確描繪出了過去2億年到未來25億年間地球外貌變化的模擬圖。模擬圖顯示:近到1000萬年後,洛杉磯將成為舊金山的鄰居;遠到25億年後,七大洲將久別重逢,重新合並為一個超級大陸:“究極盤古”。

對於地質變化趨勢的預測,相關研究一度發展得十分緩熳,這是因為板塊構造論直到20世紀60~70年代才逐漸被人們所接受。

板塊構造論是為了解釋大陸漂移現象而發展出的一種地質學理論。該理論認為,地球的外貌是由十幾個岩石圈板塊拚合而成的,剛性的岩石圈薄板在上地幔粘性較小的軟流圈上移動。在過去的漫長時間裏,由於地球重力作用等因素,這些岩石圈板塊像拚圖碎片一樣被撕裂開來,形成了今天的大陸與海洋分布。

大陸漂移學說的創始者、德國地質學家阿爾弗雷德·魏格納提出,在古生代至中生代期間,存在一個超級大陸。這就是距今兩億年前的“盤古大陸”,它可以被看作是今天各大陸的“胚胎形態”。“盤古大陸”在一億年前開始分裂開來,逐漸形成了今天的大陸和大洋分布。

1970年,美國亞利桑那州立大學地質學家羅伯特·迪茨邁出了預測地質變化的第一步,描繪出了未來5000萬年大陸運動的藍圖。

位於加州的“聖安德烈斯斷層線”是羅伯特·迪茨的研究對象之一。通過觀測發現,太平洋板塊正向北移動,不斷擠壓著北美大陸板塊。迪茨據此預測,1000萬年後,“洛杉磯將成為舊金山的鄰居”;5000萬年後,洛杉磯將成為阿拉斯加的西岸城市。

美國得克薩斯大學的地質學家克裏斯多弗·斯科特斯運用電腦技術,代替了這一領域最常用的傳統繪圖技術,描繪出大陸漂移在過去以及未來更為詳細的模擬圖。他提出一種大膽的推斷:在兩億年後,分散的大陸將再度漂移到一起,重新形成一個超級大陸,斯科特斯將它命名為“究極盤古”。