结束了半个世纪的地质推测,科学家们终于观察到导致岩石在赛车场干湖床(位于加利福尼亚州死亡谷上方山脉中的沙漠湖床)顶部移动的过程。研究人员观察到湖床上的池塘结冰,然后分解成冰片,这些冰片在风的吹动下推动岩石穿过湖床。
直到现在,还没有人能够解释为什么数百块岩石在无人察觉的情况下滑过湖床表面,并在身后留下痕迹,就像孩子们在泥地里拖着棍子一样。
“能够参与解决这种公众谜团真是令人高兴,”加利福尼亚州拉霍亚斯克里普斯海洋研究所的海洋学家理查德·诺里斯说,他与在加利福尼亚州圣巴巴拉市Interwoof公司担任工程师的堂兄詹姆斯·诺里斯共同领导了这项研究。该研究于8月27日发表在《公共科学图书馆·综合》 PLoS ONE上。
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地质学家此前推测,风、雨和冰的某种组合会起作用。但很少有人预料到答案会是薄如窗玻璃的冰,被微风而不是强风推动。
参观死亡谷的游客必须特意前往赛车场干湖床,该湖床海拔1130米,距离最近的城镇有三个小时的颠簸车程。研究人员于2011年开始研究该地区,设立了气象站和延时摄像机,并放置了装有全球定位系统(GPS)跟踪器的岩石。这些岩石被设计为一旦有东西使它们移动,就开始记录它们的位置和速度。
尚不清楚的是诺里斯家族需要等待多久。拉尔夫·洛伦茨是马里兰州劳雷尔市约翰·霍普金斯大学应用物理实验室的行星科学家,自2007年以来一直在研究该湖床,将其比作其他行星上的湖床。他对配备GPS的岩石会在任何人都能捕捉到的时间框架内移动几乎没有信心。“我当时认为这将是科学史上最无聊的实验,”他说。
但当研究人员在2013年12月前往湖床检查仪器和更换电池时,他们发现一个巨大的结冰池塘覆盖了约占4.5公里长湖床三分之一的区域。在露营了几天后,他们决定在12月20日上午坐在湖床的南端上方。“那是一个阳光明媚的美好日子,我们面前开始出现波纹状的融水池,”理查德·诺里斯说。“上午11点37分,非常突然地,我们面前到处都传来砰砰啪啪的声音——我对我的堂兄说,‘就是它了。’”
他们观察到冰开始从岩石旁边移动,大部分冰都破裂了,但也轻轻地推动了岩石。岩石开始缓慢移动,但它们的速度太慢了,肉眼无法察觉。“婴儿的爬行速度都比普通岩石快得多,”理查德·诺里斯说。
但当冰在当天下午融化后,他们看到了60多块移动的岩石留下的新形成的轨迹。1月9日,詹姆斯·诺里斯与洛伦茨一起返回湖床,并能够录制到漂流石的视频。“这是具有变革意义的,”洛伦茨说。“这不仅仅是一份轶事报告,我们还有事件发生前后的照片,以及与事件同时发生的气象信息。”到冬季结束时,移动最远的岩石已经行进了224米。
赛车场干湖床的岩石很少移动——“可能一百万分钟里只有几分钟,”洛伦茨说。科学家们看到的两次事件,薄冰片将石头推过潮湿的湖床,并不一定能解释那里岩石移动的每一种情况。“但这在科学上打破了问题的僵局,”洛伦茨说。“这就是冰推作用。”
洛伦茨说,解决赛车场干湖床之谜不完全是一项重大的科学突破,但这项工作确实揭示了允许岩石看似自行移动的罕见条件组合。冰推作用可能会产生显著的影响——1952年,它在内华达州的一个湖泊中拔起了足够多的电线杆,从而切断了一条横贯大陆的电话线。
德怀特·凯里是一位对看到最新结果感到高兴的人。作为20世纪70年代的大学生,他曾帮助进行一项实验,将两块岩石放置在湖床上的围栏中。在一个冬天的时间里,一块石头在无人观察的情况下移出了围栏,而另一块则没有。
新的解释“对我来说很有道理”,现在是加利福尼亚州布雷亚市的环境法规顾问凯里说。“最终,你会在岩石后面的冰堆上获得足够的力量来移动它们。”
本文经许可转载,并于2014年8月27日首次发表。