地球每26秒的神秘脉动:探索未知的自然现象

有趣的小星球 2024-11-03 01:13:00

在地球的深处,存在着一种神秘而微妙的脉动,每26秒就会发生一次。这种脉动微弱到无法被人类直接感知,但地震学家们通过精密的仪器,却能捕捉到这一微小的“跳动”。

这一现象自20世纪60年代首次被记录以来,就引起了科学家们的广泛关注。尽管历经数十年的研究,这一现象的成因仍然是一个谜。

在20世纪60年代初,哥伦比亚大学拉蒙特地质观测站(现称为拉蒙特-多尔蒂地球观测站)的研究员杰克·奥利弗发表了一项研究,首次记录了这种大约每26到27秒周期的“微震风暴”。

奥利弗的论文指出,这种脉动似乎起源于“南大西洋或赤道大西洋”,并提出了两种关于其成因的假设。他更倾向于认为这种脉动是由分散的海浪撞击几内亚湾海岸产生的。

但另一种假设则认为,这种脉动是一种与南大西洋海底岩浆活动相关的“谐波震颤”。奥利弗甚至发现,这种脉动在北半球夏季(南半球冬季)时更为强烈。

然而,当时的奥利弗并没有像数字地震仪这样的先进仪器,他只能依赖纸质记录,这可能限制了他对脉动的更深入研究。大约20年后,美国地质调查局的一位研究员进一步研究了这种奇怪的微震。

地质学家加里·霍尔康发现,这种脉动在某些时候更强,这为对其性质的详细研究提供了可能。遗憾的是,尽管霍尔康和奥利弗付出了努力,但他们的工作几乎不为人知。但在2005年,一位名叫格雷格·本森的研究生偶然发现了这种脉动,重新点燃了人们对它的兴趣。

当时,本森正在科罗拉多大学博尔德分校研究地震数据。一天,他的导师要求他展示他正在研究的内容,他展示了一些数据。然后,他就发现了:一个来自遥远某处的强烈信号。

科罗拉多大学的地震学家迈克·里茨沃勒向《发现》杂志描述了他与这种脉动的第一次接触。据他所说,当他和当时的博士后研究员尼古拉·夏皮罗第一次看到这种脉动时,他们意识到有些不寻常的事情正在发生。然而,他们当时并不清楚那是什么。

困惑不解的团队检查了信号,分析了数据,并检查了他们的仪器,然后得出结论,这种微震确实是真实的。随后,他们开始工作,通过三角测量将脉动的起源定位到几内亚湾的一个特定地点,即非洲西海岸。他们还挖掘了奥利弗和霍尔康的研究,并在2006年的《地球物理研究快报》上发表了自己的论文。

在2010年代,另一位研究生设法详细分析了这种脉动。这位名叫加勒特·欧拉的研究生在圣路易斯华盛顿大学的地震学家道格·温斯的实验室工作。通过欧拉的工作,脉动的源头被进一步缩小到几内亚湾的邦尼湾。

据专家里茨沃勒称,即使在没有地震或火山爆发(即“安静时期”)时,地震噪声也存在于背景之中。太阳是造成这种噪声的主要原因。太阳对赤道的加热超过了极地,从而产生了风、风暴、洋流和波浪。然后,当波浪撞击海岸线时,能量被传递到陆地上。他解释说,这类似于敲打桌面会使得指关节附近的区域变形,但敲打的能量仍然可以穿过桌子并可以在另一端感觉到。

利用这种环境地震噪声的模式,研究人员可以了解地球内部的情况。然而,科学家们似乎并不认同这种脉动的成因。除了确定脉动的起源点外,欧拉还提出了波浪撞击海岸可能是其可能的原因。

当波浪穿越海洋时,水中的压力差异可能对海底影响不大。但当它撞击到大陆架时,由于固体地面更接近表面,压力会使海底变形(就像敲打桌子会使其表面变形一样),并引起反映波浪活动的地震脉动。2013年,欧拉在美洲地震学会会议上展示了他的发现。

然而,并非所有人都同意这一观点。在2013年由武汉大地测量和地球物理研究所的夏颖杰领导的一个团队发表的另一项研究中,提出了不同的解释——火山活动。事实上,地球上至少有一个火山(日本的阿苏火山)产生的微震与这一种有些相似。

有趣的是,这并不是这个谜团中唯一的争论。还有一个问题仍然存在——为什么脉动起源于邦尼湾?是什么让它独一无二?不幸的是,研究人员尚未回答这个问题。

即使在发现六十年后的今天,这种脉动还没有得到充分的研究。正如温斯所说,地震学家往往专注于一些特定的事情,比如确定大陆下的结构。而研究这种脉动似乎并不属于这一类。因此,这种脉动很可能继续是一个例子,证明了我们星球上存在许多未知但奇妙的事物。

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