冰层之下的失落山脉

大约6亿年前,超大陆冈瓦纳正在以几乎难以想象的规模进行造山运动。根据对微小古老岩石的一项新研究,这块陆块的聚合形成了一道巨大的山脉——研究人员将其描述为一片原始"超级山脉"带。曾经定义这片景观的高耸山峰已从视野中消失,而这道山脉的残存部分如今大部分被南极冰盖掩埋,这也是它长期未被发现的重要原因。

这一发现重新定义了南极洲——它不仅仅是一个冰封、静止的大陆,更是一处消失的地质巨人的安息之地。这些山脉并非作为景观留存下来,而是作为证据留存下来,被封存在小到可以放在手掌中的矿物颗粒里。科学家从这些碎片中重建出了一幅山脉系统的图景,它在地球历史的关键篇章中曾主宰着冈瓦纳世界。

科学家如何解读不再矗立的山脉

超级山脉的论据建立在几乎与壮观截然相反的证据之上。研究人员并非勘测山峰,而是研究微小的古老岩石,这些岩石保存着关于其来源和形成方式的化学与物理线索。当一道山脉隆起时,它不会只是静止在那里——它会剥落物质,而这些物质会随之迁移。从高地冲刷下来的颗粒最终沉积在沉积盆地中,在那里它们可以存活数亿年,远远超过产生它们的山峰被磨蚀殆尽之后的时间。

正是这种持久性使这项新研究成为可能。一道大约存在于6亿年前的山脉,按任何通常意义来说,都是无法造访的。但它所产生的岩石仍然与我们同在,仔细研究这些岩石使地质学家能够论证:在如今只有冰雪和基岩的地方,曾经存在过一片广袤的原始高地。这道山脉被描述为掩埋在南极之下,这又增加了一层难度:证据位于地球上最难抵达的表面之一的下方。

为什么一道山脉对生命的故事至关重要

这一发现的核心意义不仅仅是地质学的。根据这项研究,这道冈瓦纳超级山脉带为所有现代复杂生命奠定了基础。将这样一个非凡的论断与一道已不复存在的山脉联系起来,使这些山脉处于科学中最深层问题之一的核心:为什么在数十亿年主要由简单生物主导之后,复杂生命开始主宰地球?

Venus as captured by Mariner 10 in the 1970s. Image: NASA
Venus as captured by Mariner 10 in the 1970s. Image: NASA

山脉并非世界上的被动特征。它们塑造了水的流向、什么被侵蚀,以及什么被输送到海洋中。一道规模如冈瓦纳超级山脉的山脉,会是一个巨大的地质变化引擎,在数千万年间持续运作,同时地球的化学和气候也在被重组。对古老岩石的新研究进一步支持了这一观点:这片失落的景观是使地球在生物学上更加丰富成为可能的机制的一部分。

这提醒我们,地球的宜居性并非一种固定属性。它是特定事件、以特定顺序、在特定时间发生的产物——而其中一些事件如今已不可见,除非你知道该往哪里看。

同一期综述中还有:金星,吞噬卫星者

这项超级山脉研究与其它研究一同出现在一份每周科学综述中,其中一个同伴研究几乎同样引人注目。科学家着手解释为什么金星没有卫星——这是一个谜题,因为除水星外,金星是类地行星中的异类。他们提出的答案是:金星可能曾经拥有一颗原始卫星,然后将其摧毁了。

通过模拟质量从地球月球的一半到十倍不等的卫星,研究人员发现大多数模拟卫星都被不可阻挡地拉向内侧,最终撞向行星。原因在于金星极其缓慢的自转:一个金星日持续243个地球日。地球相对快速的旋转则产生相反的效果,以每年约1.5英寸的速度将我们的月球推远。

Reconstruction of Gondwana highlighting core blocks, interior orogens and peripheral orogens. Image: Chen, Bei and Campbell, Ian H.
Reconstruction of Gondwana highlighting core blocks, interior orogens and peripheral orogens. Image: Chen, Bei and Campbell, Ian H.

正如由加州大学河滨分校的Stephen Kane领导的团队所说,金星卫星的缺失可以仅用潮汐演化来理解,这是自然的结果。其后果可能很严重。研究人员提出,这样一颗卫星的毁灭会向金星表面和大气输送巨大的能量脉冲,可能对表面水的丧失和失控温室状态的开始产生影响。换句话说,一颗卫星的消亡可能有助于解释为什么金星变得如此极端恶劣,而地球仍然是生命的舒适避风港。

最终可能会有办法检验这一想法。NASA的DAVINCI轨道飞行器计划于2029年发射前往金星,它可以搜寻一颗古老、被毁灭的卫星留下的化学特征。

同一周的其他亮点

  • 金星卫星研究,将潮汐衰减与该行星目前不宜居的状态联系起来。
  • 一项"大脑空间"研究,属于同一批研究合集的一部分,这些研究移山造脑。
  • 都铎时代诡计的证据,以及关于中世纪文本保存的研究。

总体而言,这份综述涵盖了从深远的地质过去到邻近行星的化学,从大脑生物学到都铎宫廷政治。贯穿其中的主线是相同的:每一项都是试图找回某种已经失去的东西——一道山脉、一颗卫星、一份手稿、一段关于世界如何变成如今模样的记忆。

接下来会怎样

对于超级山脉而言,下一步可能涉及更多同样艰苦的工作:从古老岩石中提取更多信号,收紧山脉存在时间线,并完善其存在对地球化学和气候意味着什么。对于金星,等待将持续到2029年,届时DAVINCI将发射,并可能检验吞噬卫星假说。

这两个故事共同分享的是一堂关于尺度的课。一道在6亿年前形成、随后被抹去并埋葬在南极冰下的山脉,仍然可以塑造今天每一个活着的复杂生物的故事。一颗已不复存在的卫星可以帮助解释为什么整个行星变得充满敌意。事实证明,过去很少会完全消失。它只是被掩埋——并等待有人去解读它留下的微小岩石。

本文基于404 Media的报道。阅读原文

Originally published on 404media.co