地球上原来只有联合古陆一个整体。自从陨星撞击地球以后,联合古陆就破裂了,并逐步分裂漂移开业,结果就形成了今天的欧亚、美洲、非洲、大洋洲、南极洲等大陆。与此同时,地球上的三大洋也在大陆之间横空出世。如此看来,这次陨石撞击事变不仅产生了太平洋,而且还裂变了古大陆,形成了五大洋和另外三大洋。
有的科学家研究了月球之后,也相信太平洋系撞击形成,因为月球上凹陷的月海也是小天体猛烈轰击形成的。最大的月海风暴洋的面积达500万平方公里在,两者能相互对比。如月海和太平洋大致具有圆形轮廓,月海比月陆平均低2~3公里,太平洋比大陆平均低3~4公里;月海及地球海洋皆由年龄较小的玄武岩组成;地球陆壳厚30~50公里,洋壳一般为5~15公里;月球陆壳一般厚40~60公里,海壳小于20公里;月海、太平洋周围都有山链环绕……
当然,与月海相比,太平洋也有一些月海所没有的其他特征。如至今仍很活跃的岩浆构造活动,而月海的这类活动早已沉寂;再如太平洋有反映海底扩张的海底磁性条带动,而月球则没有……诸如此类的差别,可以认为是地球具有比月球大得多的质量和体积的缘故。拥有81个月球质量的地球,必然拥有比月球长得多的热史,这就使它不仅有可能维持较长时期的构造岩浆活动,而且也使地球物质有可能进行充分的分异,并发生月球所没有的板块运动。
也许可以这么说,太平洋是在地球早期形成的巨大撞击盆地,但在漫长的地史时期中,它经历了多次的改造,特别是后来的板块运动更使它涂上了一片新的假象。事实是否真的这样呢?
火星上曾存在面积巨大的酸性海洋
尽管古塞夫环形山(GusevCrater)和子午线平原(MefidianiPlanum)相距数千公里,但业已证实:来自两地的火星土壤有些成分极其相似,均富含氯和硫磺。最近,高精度的测量结果显示:地球上所有已知生命的重要能量载体——磷,同样丰富而广泛地存在于这些火星土壤中。为何在完全不同的地方却拥有如此类似的土壤?发表在2006年第11期《地质学》(Geology)杂志上的一篇论文对此的解释是:火星上曾存在面积巨大的酸性海洋。
针对这些类似土壤的各种解释,韦斯利恩大学的地质学家詹姆斯·格林伍德和耶鲁大学的地质学家鲁丝·布雷克进行了调查。土壤样品由两个火星探测器——海盗号(Viking)和火星探路者号(MarsPathfinder)采集,采集地点包括这两个火星探测器的着陆地,每种样品都含有所谓的亮白色土壤。经证实,这种亮白色土壤的主要成份为硫磺、氯和磷,此外,还有特有的氧化铁,使火星呈现出赤红色调。研究人员检测了来自火星的陨石,确定硫磺和氯很可能来源于古代的火山爆发。但是,磷的情况则有所不同。
研究人员认为,“火星上**中的磷酸盐最初很可能由**对火色岩石中磷酸钙矿物的侵蚀造成”。由于被生命体吸收掉,所以地球上的磷很少溶于水;而在火星上,磷似乎有溶于水的特性,它们溶于周围的酸性海水并从岩石中分离出去。研究人员指出:只有在酸性环境下,磷和硫磺才可能达到如此高度的结合。
相似的土壤分布得如此广泛,表明一个酸性海洋曾覆盖了大范围的火星表面,或许曾存在具有同样化学特性的众多湖泊;而对土壤元素水平的全面检测也显示,火星上曾短期存在一个酸性海洋。研究人员在论文中指出:“全球范围的酸性海水蒸发,可能会形成纳米级氧化铁粒子,这些粒子跟一直存在的硫磺、氯和磷结合,使火星土壤呈现出亮白色调。”
这样一个全球性的酸性海洋也有助于解释为什么火星土壤中缺少碳酸盐——一方面,短期存在的海洋不利于碳酸盐的形成与沉积;另一方面,碳酸盐也无法存在于强酸性的环境。碳酸盐是一种关键的指示剂,该物质在地球上大量地形成,能够说明地球上的海洋很久以前就长期存在。火星的酸性海洋原本不利于生命的存活,再加上其中高浓度的磷元素,就更不利于任何生命的存在。格林伍德和布雷克在论文的结论部分写道:“假如火星海洋存在期间有着活跃的生物圈,就不能期望其海水中存在高浓度的磷。”
科学家发现一种全身是眼的海生动物
一只海星模样的动物挥舞着5条长长的手臂游过来,它看上去没有头也没有眼睛,但事实上每条手臂都遍布着“眼睛”,全身就是一只巨大的复眼。科学家正在对这种精巧的构造进行研究,希望模仿它制造微型透镜,用在未来的光学计算机上。
美国贝尔实验室的科学家在最新一期英国《自然》杂志上报告说,他们在研究这种被称为海蛇尾的动物时,偶然发现它身体表面由碳酸钙构成的骨板是由许多极为微小的凸透镜构成的。透镜的直径约为1/20毫米,能把光线聚焦在体表以下5微米的地方。
研究人员说.海蛇尾没有脑子,但有神经系统。微小透镜可能把光聚焦到神经束上,产生视觉信号。这样,遍布全身的微小透镜就组成了一个可圳看到四面八方的复眼,与昆虫的复眼相似。目前人们还不清楚海蛇尾的这科复眼系统产生的图像质量如何,但它应该能够感知方向和光的强度,这在躲避天敌时非常有用。
科学家说,以人类目前的技术还造不出这样精巧的透镜,海蛇尾身上的这些晶体透镜应该是碳酸钙在特定化学环境中形成的。如果能仿造出微型塑料透镜,将可以用于控制光缆中。
科学家在亚洲地下发现“大洋”
科学家最近报告说,他们在亚洲东部地下数百英里的地方发现一个巨大的、面积与北冰洋一般大小的“大洋”。这个地下“大洋”是在研究人员扫描穿过地球内部的震波的过程中发现的。然而,却没有一个研究人员打算利用潜艇对这一区域进行探测,原因在于,所发现的这些水体均被禁闭在位于地表以下700公里~1400公里的岩石之中。
该研究小组负责人、圣路易斯华盛顿大学的维瑟逊表示:“我已经收到各式各样的电子邮件,询问在诺亚洪水暴发时突现的是否就是这些水体。事实上它不是真正的大洋,只是含有水分的岩石,而且可能的含水量不到0.1%。”从这一区域的大小来判断,它足以满足水体数量累计到巨大的程度。
维瑟逊和其他研究人员是在观测远处地震的震波如何穿过地幔时发现这一“湿点”的。这个从印度尼西亚一直延伸至俄罗斯北端的湿点可以被视为一个相对脆弱的岩石区——与其他地区相比能够更加迅速地弱化震波的强度。水体之所以被禁闭在岩石中是由于板块运动导致的。在这一过程中,地壳板块的位置发生了变化。由于板块运动,海底最终被拉至环太平洋周围的大陆板块之下。
正常情况下,在深度达到100公里以上之前,地球内部的热量会将水体加热至气体使之“逃离”岩石的禁闭,成功“逃脱”的海水以火山气体的形式出现。但在环太平洋东部,当地的地质状况却允许岩石在被加热成气体前进人更深的区域。
地下“大洋”的发现可能帮助科学家更好地了解火山区的形成。比如那些位于冰岛、夏威夷以及黄石国家公园的火山区。一种理论认为,那些区域啕属于火山性质,理由是:地球内部深处的热点使位于地下的一个类似巨大喷灯的岩石熔化,从而产生数量众多的熔岩。
维瑟逊表示,水体的存在可能允许热点熔化更多的岩石,进而产生更多的熔岩。他说:“如果将水加人到岩石当中,就会带来更多数量的熔解。大多人普遍认为并非所有的热点都是相同的,有些是热点,而有些则是湿点。”
一些科学家表示,这项新的研究同样为人们揭示了有关地球长期命运的线索。当地球还很年轻的时候,其内部深处的蒸汽会钻出地表形成火山气体,并最终导致今天海洋的出现。但随着地球内部的不断老化和温度的冷却,水体将会更容易返回到地下。
他们认为,对于地球的地质稳定性来说,这个逐渐将水体吸入地下的过程可能是一件好事。地下水体扮演着一种润滑剂的角色,它们允许地壳板块继续以现有的速度运动。这可以帮助保持大陆厚度和高度处在一个相对稳定的状态。
半岛尖角方向为何多朝南方
我们对着地图,粗略地计算一下各大洲大半岛的数目,然后把各大陆南北方向凸出的不同半岛对比一下,就会发现,半岛方向大多朝南,朝南凸出的半岛数量约为朝北者的两倍,尤其是北美洲的半岛,竟无一例外地都是向南插入浩瀚的大海之中。
在观察了大的半岛以后,我们再看小一点的半岛。拿日本列岛来说吧,那些朝南凸出的小半岛的数量亦为朝北者的两倍,而且日本几个最大的半岛,也全部是向南凸出的。
这种半岛方向多朝南的现象,目前还没有人提出一种完整的解释理论。不过,大多数专家认为,这可能与地球表面形成的方式有关。要解决这个问题,首先要搞清楚这些半岛的形成时间,弄清半岛形成时的地球运转情况,半岛原始位置和现在位置的地球物理化学环境及现在半岛的形成方式,同时还要考虑地球科氏力在半岛形成过程中及形成以后的作用。这些谜底的彻底揭开,很难在短时间内完成,还需要科学界进行漫长的探索。
来自海山的新发现
世界上有一种山,是长在海底的。这样的水下山脉世界上有几万座,它们一般高出周围海底约1000米,被叫做海山。实际上它们是海底的火山。尽管对海山的探测从近几年才开始,但每一座海山,都会给科学家带来惊喜,他们在水下的每一处山峰都会有新的发现。
近年来,科学家们在多座海山中发现了近1000个物种,其中约有三分之一是新物种,而且大部分是深海环境中特有的物种。如身长达50厘米的长足海蜘蛛,在海底巨大压力的环境中,经过漫长的进化,它的某些形态结构已发生变化,腹部变得很小,其中性腺和大部分肠子分布在足内。同时,也发现了一些活化石,如与海星有远亲关系的海百合,海百合喜欢在珊瑚边生活,它们一边爬行一边伸出羽状臂捕捉食物。
戴维森海山藏身于距离海面1200米的地方,位于美国加利福尼亚州海岸线附近,是美国最大的海山之一,科学家最近在这里发现了一些罕见的动物。
由于戴维森海山远离海岸又深藏海底,所以海水的污染和渔业的过度捕捞都很难对其造成影响,而且2℃的冰冷水温也使科研人员很少会潜入到这里。因此,这里成为许多深海生物的“伊甸园”。进行海洋生物普查的研究员潜入到了1854米深的海底,使用无人潜水艇拍摄到了鲜为人知的景象。古代的火山熔岩的表面坚固多岩石,在海山附近还生活着几米高的深海珊瑚,这样的环境非常适合深海动物的生活。研究人员发现了一个捕蝇海葵,他们认为这个海葵是迄今发现的最漂亮、最迷人的海葵,它长得有些像捕蝇草;还发现了一条蟾蜍鱼,这种鱼身上布满了蟾蜍一样的疙瘩,同时又长满了尖刺,看起来有点毛骨悚然;科学家还在一片珊瑚礁下发现了一条怪异的鳗鱼,有人觉得它像传说中的巫师,所以管它叫巫师鳗鱼;他们还发现了一个正在蜕壳的海蜘蛛。
地理学家正在收集海山的岩石标本,希望尽早找出戴维森海山形成的原因和过程。虽然地质学家已经估计出了戴维森海’山大约形成于1200万年前,但他们希望能更确切地追溯海山形成的年代和海底火山喷发的时间。而海底岩石标本将帮助地质学家们解开这些疑团。