鵝卵石、海洋和黃蜂時鐘

有很多方法可以衡量行星的變化

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鵝卵石大氣

隨著時間的推移,大氣成分的流失是岩石行星(尤其是那些可能孕育生命的行星)的一個主要問題。地球正在緩慢地進行,而像火星這樣的星球則進行得更快。Howe 等人在《天體物理學雜誌》上發表的一項新研究深入探討了一個略有不同的場景的細節:對於年輕的、最初具有巨大大氣層(以分子氫和氦為主)的類地行星,由所謂的“鵝卵石吸積”機制形成的大氣損失。他們研究了像金斯逃逸、流體動力逃逸、恆星風、撞擊侵蝕、光電離和光解離等機制造成的損失。有趣的是,低能量紫外線引起的光解離(使較輕元素逃逸到太空的分子分裂)似乎可以解釋 90% 的大氣損失,而撞擊侵蝕(來自小行星碰撞)約佔 5%。問題在於這些星球並沒有損失太多大氣層。似乎很難解釋透過鵝卵石吸積形成的星球如何才能損失足夠多的原始成分,最終看起來像地球。

海洋能量


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當行星升溫時,類地行星的海洋會發生什麼?不幸的是,地球上的全球變暖正在提供一系列答案。Hu 等人在《科學進展》雜誌上發表的一項新的統計研究,利用了三十年的資料以及計算機建模來探測水迴圈,發現地球海洋中主要洋流的動能每十年增長約 15%。這很大部分可能是由記錄在案的海洋風能增加所驅動的。但究竟發生了什麼仍然不清楚——迴圈模式的變化也可能導致測量值的變化,而所看到的是一系列變化之上的趨勢。儘管如此,從物理學的角度來看,這一切都是有道理的——一個系統溫度的升高必然會最終體現在該系統的能量學中。

黃蜂時鐘

大約 12,000 年前,地球上又出現了一段海平面上升的時期,當時地球正從冰河時代中走出。碰巧的是,澳大利亞北部的一些沿海地區被淹沒,擾亂了那裡的人類社會。現在,一種非常巧妙的技術被用於確定該地區古代巖畫的年代,顯示出一種獨特的藝術風格——纖細的人形,被稱為Gwions——與該時期相吻合。這種藝術品不使用木炭,否則木炭會提供放射性同位素測年所需的碳。但研究人員發現,黃蜂在洞穴牆壁上建造了泥巢——在繪畫之前和之後。黃蜂還將環境中的碳顆粒融入到它們粘性的泥結構中。對該碳進行年代測定,提供了繪畫本身“之前和之後”的時間範圍。這個範圍正好是 12,000 年前,表明這種不尋常的藝術可能受到了藝術家周圍世界發生變化時,受干擾的環境和文化動態的影響。

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