当观察太阳系中的各种物体时及以上,科学家发现证据表明其中一些似乎正在缩小。那么到底发生了什么事,这会发生在地球上吗?
水星正在缩小
早在 1974 年,美国宇航局的水手 10 号任务就飞越了水星,发现了水星这个太阳系中最小行星正在缩小的证据。这些证据以数公里高的斜坡的形式出现,这些斜坡遍布地球各地,被称为“悬崖”。这些是由陡坡下方的断层(称为“逆冲断层”)引起的,因为行星因热冷却而收缩。
“由于水星的内部正在收缩,它的表面(地壳)需要覆盖的区域逐渐减少。它通过发展‘逆冲断层’来应对这一点——其中一片地形被推到邻近的地形上,”行星地球科学教授戴维·罗瑟里(David Rothery)开放大学的作者,2023 年一篇探讨地球收缩的论文的作者,在一篇文章中解释道对话。 “这就像苹果随着年龄的增长而形成的皱纹,只不过苹果收缩是因为它变干了,而水星收缩是因为其内部的热收缩。”
缩短的陨石坑是地球收缩的标志。
图片来源:DA Rothery(抄送4.0)
2014年,估计地球收缩了约7公里(4.4英里)。在水星上,通过观察许多现象,我们可以很好地了解这种收缩何时发生。撞击坑覆盖其表面。虽然一些陨石坑因行星收缩而缩短(如上图所示),但悬崖顶部也有陨石坑,这意味着造成陨石坑的撞击是在断层移动了行星地壳之后发生的。
由此,天文学家得出结论,这些悬崖的年龄大多约为 30 亿年。在2023年学习然而,研究小组发现证据表明,随着水星继续冷却,水星的收缩尚未结束。
在这些陡坡上,开放大学博士生本·曼发现了“地堑”,即两个断层之间的土地塌陷,以及拉伸的迹象。
罗瑟里解释说:“水星上的拉伸似乎令人惊讶,因为整体地壳正在被压缩,但人类意识到,如果地壳的推力片在被推过邻近地形时被弯曲,这些地堑就会出现。如果你尝试弯曲一块吐司,它可能会以类似的方式破裂。”
由于这些地堑并未完全被水星撞击产生的碎片覆盖,研究小组能够估计拉伸和塌陷发生在不到 3 亿年前,这证明水星的收缩今天仍在发生。
月亮正在缩小
早在 2010 年,天文学家在研究月球地质时就发现月球也在缩小,这并非完全出人意料。再次观察陡坡,这次是在阿波罗 15 号、16 号和 17 号上的相机拍摄的图像中,研究小组发现月球在冷却时一直在收缩,而且是在最近才开始收缩。
美国国家航空航天博物馆地球与行星研究中心的行星科学家汤姆·沃特斯 (Tom Watters) 在一份报告中表示:“月球陡坡的一个显着特征是它们明显年轻。”陈述当时。 “相对年轻的、全球分布的逆冲断层显示出整个月球最近的收缩,这可能是由于月球内部的冷却造成的。据估计,最近的收缩量约为 100 米 [328 英尺]。”
2019年,包括沃特斯在内的科学家分析了阿波罗计划从月球上收集的多个地震仪的数据,发现了进一步的证据,表明月球是。
“我们认为这八次地震很可能是由于全球收缩和潮汐力压缩月壳时应力累积而导致断层滑动而产生的,这表明阿波罗地震仪记录了缩小的月球,并且月球仍然处于构造活跃状态。”沃特斯在一篇文章中说道美国宇航局声明。
“我们的分析提供了第一个证据,表明这些断层仍然活跃,并且随着月球继续逐渐冷却和收缩,今天可能会产生月震。”
地球正在缩小吗?
由于地球的大气层较厚,因此地球比月球和水星稍微复杂一些。地球确实增加了一点质量,就像周围一样4万吨每年都有大量的物质(灰尘和岩石)掉落到我们的星球上。然而,与从大气层到太空中损失的气体量相比,这可以忽略不计。
“物理学家已经证明,地球每秒损失约 3 公斤(6.6 磅)氢气。地球每年损失约 95,000 吨氢气,”微生物学家兼科学传播者 Chris Smith 博士向《科学通讯》解释道。英国广播公司。
“发生这种情况的另一种非常轻的气体是氦气,而且周围的氦气要少得多,因此我们每年损失约 1,600 吨氦气。”
平衡这一因素和其他因素,例如地核在冷却时损失能量以及地球因气候变化而获得少量能量,史密斯估计地球每年会减轻约 50,000 吨的重量。这听起来很戏剧性,但实际上却损失了地球总质量的 0.000000000000001% 左右。
与此同时,通过使用包括毫米级精度卫星激光测距在内的多种技术,科学家们确定地球总半径的变化速度约为0.1毫米(0.004 英寸)每年,大约是人类头发的宽度。