地球上的間歇泉是怎麼形成的?有哪兩種形成方式?
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地球上的間歇泉有兩種形成方式。一種是,水被從地下逃逸出的蒸汽流衝入高空;另一種噴泉湧出地表的二氧化碳氣泡形成的。下面小編就為大家帶來詳細的介紹,一起來看看吧!
這兩種方式都能形成非常壯觀的噴泉。例如,美國懷俄明州黃石國家公園的“老忠實”間歇泉,把滾燙的水噴射到大約45米的高空中。科學家表示,他們已經在火星上發現了遠古間歇泉的跡象,與這些間歇泉相比,黃石國家公園的那些噴泉只能算作侏儒。
火星間歇泉衝出地面好幾公里,在方圓幾公里的範圍內降下冰雹和泥漿。這項研究由英國蘭卡斯特大學的亞利斯塔爾·巴格瑞領導,這些科學家表示,當二氧化碳氣泡迫使水通過縫隙升到地表時,水就會迅速噴湧而出,形成間歇泉。
科研組成員亞當·奈瑟告訴《新科學家》雜誌說:“這就像你搖晃一瓶可樂時,嘶嘶作響的氣泡就會出現。”火星兩面曾經存在間歇泉的跡象非常明顯,被稱作Mangala槽溝(Mangala Fossa)和塞柏魯斯槽溝(Cerberus Fossae)的兩條几百公里長的裂縫,一直延伸到火星表面。這兩條裂縫是寬闊的渠道的起始點,這些渠道中顯然曾流淌著大量水,流程可能是亞馬遜河的10到100倍。
至少其中的一些水似乎曾以間歇泉的形式從地下噴湧而出。根據塞柏魯斯槽溝附近的一個遭受水蝕的斜坡可以看出,這裡的水顯然曾被噴發到距離裂縫幾公里的高空中。科研組成員萊昂內爾·威爾遜表示,強大的間歇泉曾經一定從這個裂縫中噴湧而出,把水輸送到四面八方。
在塞柏魯斯槽溝附近,似乎曾有大量從間歇泉中噴湧而出的泥漿降落到地面上,形成泥流。後來水被蒸發幹後,只剩下間歇泉攜帶的沉積物,形成類似流動物的山脊岩層。威爾遜表示,另一種可能是,這些沉積物是由凝固的熔岩構成,但是山脊的方向顯然排除了這種可能性。
當熔岩流形成山脊時,它們經常和流向垂直,而這裡的山脊與流向平行。噴射高度可達8公里,根據沉積物與這個裂縫之間的距離,奈瑟表示,這些間歇泉曾經一定至少將泥漿向四周甩出4公里。據該科研組計算,火星間歇泉將泥漿拋入空中的高度是這個距離的2倍。
火星間歇泉的能量之謎是,它們的水源似乎來自很深的地面下。當地下水團騰空而出時,Mangala槽溝附近疊加的岩石似乎曾向下沉。這種岩石下沉量說明此類水團位於地面以下大約3到4公里的地方。這種深度產生的壓力意味著水體能溶解大量二氧化碳,這些二氧化碳可能來自水團下面的岩漿。
一旦裂縫把地下的高壓水團與地表連線起來,這些水就會迅速向上噴湧。當開啟一瓶罐裝碳酸水時,由於內部壓力作用,也會產生相同效果。二氧化碳氣泡擴大,將導致泥漿以每小時400公里的速度衝出地面。
因為火星上的引力很微弱(僅為地球引力的38%),這些間歇泉的噴發速度或許非常快,而且水柱高度很高。威爾遜告訴《新科學家》雜誌說:“它可能在幾分鐘內就能增高1到2公里。”這些噴泉能持續噴發1或兩個月,在火星表面留下大量泥漿。間歇泉外圍的水在火星空氣中迅速冷卻到零下70攝氏度,以冰雹的形式降落到地面。
美國費耶特維爾阿肯色大學的地質學家約翰·狄克遜同意上述觀點,他認為這些沉積物是由二氧化碳水形成的噴泉產生的結果。
他告訴《新科學家》雜誌說:“我認為它確實是個可行性假設。這些沉積物的形式看起來確實跟我以前看到的任何陸地熔岩流都不一樣。”在火星形成46億年時,這些間歇泉還有活動。以前的研究已經估算出與塞柏魯斯槽溝相連的渠道不足2000萬歲。奈瑟在美國德克薩斯州休斯頓舉行的月球與行星科學大會上介紹了這項研究結果。
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