
夜幕降臨,您在一個陌生的沙漠中迷路了。有多種方法可以通過抬頭看星星來找到軸承。但是低頭看岩石呢?
根據新墨西哥大學的萊斯利·麥克法登(Leslie McFadden)的說法,某些岩石中的裂縫對齊可能有一種指南針。
麥克法登試圖解釋一塊巨石是如何在水稀缺的情況下倒下的,麥克法登納入了太陽的力量,而簡單的事實是,它在東方升起並在西方坐落。
麥克法登告訴生活學在電話採訪中。
麥克法登(McFadden)和他的同事們已經證實,某些沙漠岩石中的大多數裂縫都以這種非隨機方式定向。他們繼續暗示,這種風化模式可能會出現在其他行星或衛星上。
人行道上的裂縫
麥克法登(McFadden)的主要興趣是在世界乾旱和半乾旱氣候中風化。在這些乾燥區域中發現的一個特殊特徵是沙漠人行道 - 平坦的碎石叢,佔地很少或根本沒有植被。
麥克法登說:“他們經常有深色。” “它們幾乎看起來像一個大型停車場。”
聯盟部隊在伊拉克的沙漠人行道上行駛,貧瘠的土地在美國西南部很常見。覆蓋人行道的薄層碎石層是由於斑點景觀的巨石上的幾千年而產生的。這種風化如何發生是一個謎。
當水進入內部並凍結時,水可以將岩石分開。但是沙漠通常不會變得足夠冷,因此地質學家猜測,鹽風化(從已滲入岩石的水中形成的鹽晶粒形成的鹽風化)是主要的作用。
海岸線發生鹽風化,海洋噴霧使岩石崩潰。但是麥克法登認為這一過程不能完全解釋沙漠人行道上看到的風化。
他說:“要使鹽起作用,您必須將鹽分帶入岩石的內部。”
麥克法登(McFadden)和他的同事認為,鹽風化更有效地打開已經存在的裂縫。為了解釋最初的分裂,科學家們重新審視了以前不受歡迎的舊思想。
熱岩
熱量可能是分解岩石的重要因素。對於任何曾經將岩石塞進篝火或看過森林大火的後果的人來說,這都是顯而易見的。
麥克法登說:“當你開火時,矽酸鹽的岩石會被分解,因為它們是效率低下的熱量。”
由於傳導不良,岩石的外部在火中變得極其熱,而內部則可以保持相對涼爽。隨著外層膨脹,溫度差會導致岩石破裂。
儘管沙漠中間沒有大火,但太陽的烈火。麥克法登說,沙漠中的一些黑岩石可能達到176華氏度(80攝氏度)。
在1930年代,研究人員研究了實驗室中太陽能供暖的影響,但他們無法再現自然界中看到的風化,因此太陽被遺棄為一種解釋。
太陽回來了
但是沙漠裂縫是另一種品種。一塊分裂的岩石意味著兩側之間存在壓力 - 與火之間的壓力不同的情況是在層之間。
麥克法登(McFadden)意識到,由於溫度差異,太陽只能在一側發光,可能會產生這種應變。他說,以前的研究未能考慮到岩石的陰影。
麥克法登說:“最大的表面溫度梯度將在早晨發生。”
因此,如果麥克法登是正確的,那麼裂縫應該沿著早晨的陽光和陰影之間的界線對齊。在相對圓形的岩石上,這條線應向北指向。為了檢驗這一假設,麥克法登和他的同事們在新墨西哥州,亞利桑那州和加利福尼亞州進行了六個沙漠人行道。他們發現,大多數裂縫在圓形,統一的巨石上沿南北方向排成一列。
麥克法登說:“我們有證據表明將太陽帶回了比賽。”
結果發表在本期的美國地質學會公告。
不只是岩石
作者指出,太陽能加熱可以解釋沙漠人行道外的其他風化。建築物和其他人造物體可能形成裂縫,反映出光線和陰影在其牆壁上的運動。
效果可能不僅限於我們的星球。
麥克法登說:“有可能在火星上有些有效的跡象。”
火星的一天比地球長40分鐘。類似的熱冷週期可能解釋了紅色星球上某些岩石的破裂。