死亡谷“漂流石”之謎揭曉

科學家在加州賽車場幹湖床發現冰推岩石現象,解開長期存在的地質謎團

結束了半個世紀的地質推測,科學家們終於觀察到導致岩石在賽車場幹湖床(位於加利福尼亞州死亡谷上方山脈中的沙漠湖床)頂部移動的過程。研究人員觀察到湖床上的池塘結冰,然後分解成冰片,這些冰片在風的吹動下推動岩石穿過湖床。

直到現在,還沒有人能夠解釋為什麼數百塊岩石在無人察覺的情況下滑過湖床表面,並在身後留下痕跡,就像孩子們在泥地裡拖著棍子一樣。

“能夠參與解決這種公眾謎團真是令人高興,”加利福尼亞州拉霍亞斯克裡普斯海洋研究所的海洋學家理查德·諾里斯說,他與在加利福尼亞州聖巴巴拉市Interwoof公司擔任工程師的堂兄詹姆斯·諾里斯共同領導了這項研究。該研究於8月27日發表在《公共科學圖書館·綜合》 PLoS ONE上。


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地質學家此前推測,風、雨和冰的某種組合會起作用。但很少有人預料到答案會是薄如窗玻璃的冰,被微風而不是強風推動。

參觀死亡谷的遊客必須特意前往賽車場幹湖床,該湖床海拔1130米,距離最近的城鎮有三個小時的顛簸車程。研究人員於2011年開始研究該地區,設立了氣象站和延時攝像機,並放置了裝有全球定位系統(GPS)跟蹤器的岩石。這些岩石被設計為一旦有東西使它們移動,就開始記錄它們的位置和速度。

尚不清楚的是諾里斯家族需要等待多久。拉爾夫·洛倫茨是馬里蘭州勞雷爾市約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室的行星科學家,自2007年以來一直在研究該湖床,將其比作其他行星上的湖床。他對配備GPS的岩石會在任何人都能捕捉到的時間框架內移動幾乎沒有信心。“我當時認為這將是科學史上最無聊的實驗,”他說。

但當研究人員在2013年12月前往湖床檢查儀器和更換電池時,他們發現一個巨大的結冰池塘覆蓋了約佔4.5公里長湖床三分之一的區域。在露營了幾天後,他們決定在12月20日上午坐在湖床的南端上方。“那是一個陽光明媚的美好日子,我們面前開始出現波紋狀的融水池,”理查德·諾里斯說。“上午11點37分,非常突然地,我們面前到處都傳來砰砰啪啪的聲音——我對我的堂兄說,‘就是它了。’”

他們觀察到冰開始從岩石旁邊移動,大部分冰都破裂了,但也輕輕地推動了岩石。岩石開始緩慢移動,但它們的速度太慢了,肉眼無法察覺。“嬰兒的爬行速度都比普通岩石快得多,”理查德·諾里斯說。

但當冰在當天下午融化後,他們看到了60多塊移動的岩石留下的新形成的軌跡。1月9日,詹姆斯·諾里斯與洛倫茨一起返回湖床,並能夠錄製到漂流石的影片。“這是具有變革意義的,”洛倫茨說。“這不僅僅是一份軼事報告,我們還有事件發生前後的照片,以及與事件同時發生的氣象資訊。”到冬季結束時,移動最遠的岩石已經行進了224米。

賽車場幹湖床的岩石很少移動——“可能一百萬分鐘裡只有幾分鐘,”洛倫茨說。科學家們看到的兩次事件,薄冰片將石頭推過潮溼的湖床,並不一定能解釋那裡岩石移動的每一種情況。“但這在科學上打破了問題的僵局,”洛倫茨說。“這就是冰推作用。”

洛倫茨說,解決賽車場幹湖床之謎不完全是一項重大的科學突破,但這項工作確實揭示了允許岩石看似自行移動的罕見條件組合。冰推作用可能會產生顯著的影響——1952年,它在內華達州的一個湖泊中拔起了足夠多的電線杆,從而切斷了一條橫貫大陸的電話線。

德懷特·凱里是一位對看到最新結果感到高興的人。作為20世紀70年代的大學生,他曾幫助進行一項實驗,將兩塊岩石放置在湖床上的圍欄中。在一個冬天的時間裡,一塊石頭在無人觀察的情況下移出了圍欄,而另一塊則沒有。

新的解釋“對我來說很有道理”,現在是加利福尼亞州佈雷亞市的環境法規顧問凱里說。“最終,你會在岩石後面的冰堆上獲得足夠的力量來移動它們。”

本文經許可轉載,並於2014年8月27日首次發表

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