喜歡從窗戶座椅上凝視地球表面的飛機乘客可能注意到了這種奇怪的現象 - 許多山谷和山脊似乎均勻地間隔。南達科他州的荒地國家公園就是一個很好的例子。
幾十年來，科學家一直懷疑，這種奇怪但普遍的規律性是從雕刻岩石之間的地質拔河中出現的，由於騷擾而造成山谷，土壤逐漸爬行或下坡。
麻省理工學院地質學家泰勒·佩倫（Taylor Perron）和他的同事的一項新研究已經制定了一個數學方程式，以描述這一過程，並確定哪種力量贏得了拔河比賽的冠軍，以及多少力量。
他們的方法還使他們可以預測山谷和山脊之間的間距。實際上，Perron和他的同事在美國的五個景觀上測試了他們的主要方程式，並正確預測了那裡的山谷和山脊間距。這些地點包括加利福尼亞海岸範圍內的Gabilan Mesa和Napa Valley；加利福尼亞州卡里佐平原的聖安德烈亞斯斷層龍的背壓脊；猶他州鹽湖谷的山角；和賓夕法尼亞州西南部的Eaton Hollow。
在所有五個站點中，山谷之間的相等間距都不是由於該結構中的任何結構的結果基礎基岩，例如裂縫或斷層。這些地點包括一系列岩石類型，包括砂岩，粉砂，礫岩岩石，甚至煤炭，並具有不同種類的植被。
{{{video =“ LS_09072_VALLEY間距”標題=“在基岩隆起，溪流切口和土壤蠕變的影響下，模型景觀均勻間隔的山谷顯示了該模型景觀均勻間隔的山谷。請參閱Perron等人。 Perron說，他驚訝地發現控制山谷間距的機制是如此簡單。 “這就像拆卸一台複雜的機器，只是發現它是由一個旋鈕控制的！ ”他告訴生活學。
事情如何
當然，山谷和山脊需要數千年的時間才能成熟和空間。 Perron說，最初，隨著溪流通道開始侵蝕土壤或岩石，它們形成了小山谷，並具有不規則的間距。
他說，最初的地形之間的略有差異使這些山谷中的一些開始比鄰居更大（或遠離）。較大的山谷能夠捕獲更多的水和更快的侵蝕，從而從較小的山谷中竊取了水，從而阻止了它們的生長。
佩倫說：“最終，大多數較小的山谷完全消失了，留下了一些相對均勻間隔的大山谷。”他補充說，後來，其他山谷橫向遷移以縮小剩餘的任何間隙，從而使間距更加均勻。他說，到目前為止，尚無理論正確預測，由於山谷和山脊的模式，在自然景觀中出現了基本的地形“波長”。為什麼荒地的間距狹窄新方程式的細節，詳細介紹了該期刊的7月23日。自然並由Perron與加州大學伯克利分校的James Kirchner和William Dietrich一起設計，衡量了溪流雕刻（或溪流切口）和山谷填充涉及的機制之間的競爭。除了預測山谷間距在各個位置的預測外，方程式還表明，當土壤蠕變相對於溪流切口所做的雕刻工作更強大時，您可以在山谷之間進行更大的間距 - 所有的小山谷都被填充了。而相對於山谷填充間隔空間較狹窄的山谷，相對於山谷的山谷較狹窄的山谷，以及遠處的山谷。使土壤下坡並最終填充地球山谷的主要力量可能使某些人感到驚訝。佩倫說，土壤蠕變主要是動物挖洞並因此干擾土壤的結果。研究表明，雖然岩石是由於降水和化學崩潰而造成土壤的風化，但在許多景觀中，土壤本身主要是由小動物（例如地鼠和松鼠的活性）在許多景觀中移動的。例外包括植被很少的景觀，一些高海拔和高緯度地點以及沙漠，風能運輸沙子。例外並非任何人都可以看到，地球上的所有山谷和山脊都均勻。 Perron說，這些通常是具有可變的岩石強度和結構的景觀，或者是地質年輕的景觀。
從長遠來看，新發現是佩倫（Perron）努力學習景觀模式如何記錄氣候，構造和生命對地球表面的綜合影響的一部分。他說，實際上，山谷的間距可能是網站地質過去的各個方面的線索以及否則可能是看不見的氣候的影響。
這項研究得到了國家科學基金會，地球物理和行星物理學研究所的支持以及NASA。
- 視頻 - 地球均勻間隔的山谷的演變
- 畫廊：上面的地球
- 101驚人的地球事實
