【邓紫棋夜空中最亮的星】夜空中最亮的星,干涉了恐龙时代的环境

发表时间:2018-10-23 17:43:35文章来源:名人网

比来是抚玩行星的好时节。找一个晴朗的薄暮,跟着日落西山、夜幕初降,你很轻易在西方天空找到一盏高悬夜空的“明灯”。它的亮度,不输夜幕下初上的华灯,甚至偶然被误认为正在下降的飞机。在老辈的口中,它被叫作“长庚星”。比来的这段时候里,它老是会在暮光中呈现,暗示长夜将至。

,尔后它将横贯全天,直至破晓的晨曦驱走黑夜。每年它城市在黄道十二宫之间缓缓巡礼,一年一个星座,用十二周年的轮回,俯瞰人世的变迁。

在神话里,它们别离被称为维纳斯与朱庇特。她是爱与美的女神;而他,则危坐奥林匹亚之巅。

在科学上,它们被叫做金星与木星。“她”是离我们比来的邻人;而“他”,则是太阳系最宏伟的巨人行星。

在神话里,神老是要染指凡界的;在科学上,这两颗行星也在影响着地球。

【邓紫棋夜空中最亮的星】夜空中最亮的星,干涉了恐龙时代的环境大部门时辰,金星和木星是夜空中最敞亮的星。固然与地球相距甚远,它们配合的引力却对地球情况发生着周期性影响。图中最敞亮的两颗星,下面是金星,上面是木星,摄于2015年11月。图片来历:王卓骁 & 夜空中国染指凡界的天神

大部门时辰,金星和木星都闪烁着夜空中除月亮外最敞亮的辉煌,它们是那“夜空中最亮的星”。比来这段时候,金星离我们大要2亿公里,比我们更接近太阳;而木星距离我们则有6.6亿公里,远在火星的轨道之外。两位天神固然相隔甚远,却联起手来对地球上的情况转变横插了一道。

天文学家告诉我们:地球的轨道是一个接近完美的圆形。但每隔40.5万年,金星和木星的配合引力感化,会把地球轨道稍微拉长一些,使它更像一个椭圆。固然拉长量大要只有5%,但对地表情况来说可就大纷歧样了。地球上的天气转变与太阳能的输入量紧密亲密相关。轨道拉长拉短,离太阳是远是近,直接决议着每年达到地表的太阳能总量。太阳爸爸每年给的“预算”多一些,地球的“立场”就会热一些;反之“预算”少一些,“立场”就冷一些。地球概况的生命们,偏偏对这颗星球的晴雨冷暖很是敏感。每遭遇一次变更,它们都免不了要存亡明灭地闹腾那么几回。甚至稍不注重,还会上演一出灭尽大戏给你看。

故事很夸姣,但事实果真如斯么?六合之隔就是时空之隔,这上亿公里之遥、40万年之久的标准,想靠一堆理论演算就把这件事板上钉钉,究竟?结果太虚了点儿。要证实推论属实,必需得拿出证据。而咱们日常平凡糊口中的时空常识,显然无法处置这么庞大的问题。想找证据,就必需翻阅地球的汗青,用地球的标准来一窥眉目。

这份地球的纪年史,叫做地层。

【邓紫棋夜空中最亮的星】夜空中最亮的星,干涉了恐龙时代的环境 地球的汗青,包罗地球上情况的变迁,都记实在如许的地层之中了。图片来历:Margaret W. Carruthers记实本相的史乘

一段持续的地层代表着一段期间的地球汗青,且地层自己是那时地表情况沉积的产品。这两方面告诉我们:人们可以从地层中具体地读出“什么时候”、“发生了什么事”。

给你一套地层,起首得知道它的春秋。好在有些地层含有火山喷发的碎屑物,这些火山碎屑里往往会掺杂一些锆石。锆石内部封存着一套铀裂变系统,和今天人类用于制造原枪弹的道理一模一样。操纵卢瑟福-索迪定律对裂变方程进行一些简单计较,可以得出锆石形成的时候。

但只有锆石是不敷的,因为地层中每个单层的锆石春秋,只代表该层的形成时候。一套沉积层序动辄由几十甚至上百个单层构成,且不说锆石测年的误差自己在万年到百万年的量级,对整个层序形成的时候跨度无法有用约束,更棘手的是,良多地层压根就不含可以或许用于测年的锆石。想要具体解读这些地层中记实的汗青,还必需找到一把标尺,可以或许在此中标明时候流逝的长短。这个时辰,就要有请另一种测年方式出马了——那就是古地磁测量。

我们知道地球的南北磁极会不断摆动,有时地磁南极会摆到地舆北极,有时则刚好相反。在往返摆动的周期中,岩层也在潜移默化地形成,这个过程中免不了会有一些含铁矿物(好比磁铁矿)析出。这些自然小磁针在结晶时,会把本身的标的目的摆列成那时磁场的标的目的,就此保留在地层之中。

若是我们知道地球古代磁场标的目的随时候转变的汗青,地层里记实的地磁标的目的就可以或许拿来与之比对,从而起到时候标尺的感化。谁又知道地球磁场标的目的转变的汗青呢?大洋地壳知道。大洋地壳在洋中脊一点点增生、然后向两侧扩张漂移,它就相当于一条“磁带”,随时候持续记实了汗青上地球磁场标的目的的转变。

当人们拿地层中测出的古地磁标的目的与大洋地壳中记实的古地磁标的目的进行对比,就可以知道一段待测地层沉积于何时、这个区间一共持续多久了。

【邓紫棋夜空中最亮的星】夜空中最亮的星,干涉了恐龙时代的环境肯特传授和他测定了年月跨度的部门地层岩芯样本。这些地层里记实的汗青表白,早在恐龙时代,金星和木星就对地球情况发生着跟今天一样的周期性影响。图片来历:Nick Romanenko/Rutgers University岩层里的情况变迁

本月初,美国罗格斯大学的丹尼斯·肯特(Dennis Kent)传授及其团队在《美国国度科学院院刊》(PNAS)上颁发论文称,他们对美国西南部一个史前大湖的沉积层进行了一次岩浆锆石与古地磁的结合测量,切确地测算了这套地层的年月跨度。

这套地层的年月是三叠纪,即侏罗纪之前的纪元。测出一套史前湖泊沉积物地层的邃密年限有什么用呢?目标是要在一个切确的春秋记实框架下,阐发此中所记实的情况变迁。地层由那时的沉积物一层层聚积而成,而沉积物的成分、粒度、沉积机关等,则切确反映了每一层沉积时的情况。把时候意义和事务意义结合起来,就能知道“从什么时候到什么时候”、“情况发生了如何的转变”。

经由过程阐发每一套地层的沉积特征,肯特传授等人发现,那时的情况变迁呈现出很是有纪律的转变行为。从潮湿到干旱,从干旱再到潮湿,呈现着以40.5万年为周期的旋回性转变。40.5万年,这个数字是不是很熟悉?没错,恰好就是金星木星的结合引力感化对地球轨道的干扰周期。

其实,很早就有人把天文学的这一主要推论,与古地磁地层年月学记实的时候表匹配起来,并把配套的这套年月记实叫作“天文年月地层学磁极性年月计”(APTS)。可是,其应用规模仅局限在距今5000万年之内。这首要是受地层测年切确度制约。一般来说,距今越近,地层记实就越邃密。

肯特传授这一功效的主要意义在于,他们找到了一套更古老的地层记实,可以或许对其进行邃密的年月黉舍正,发现此中记实的情况转变旋回周期同样是40.5万年。这就申明,木星和金星的结合引力感化,并非比来才起头眷顾地球。早在2.1亿年前的三叠纪,它们就对地球情况施加着同样的影响。

【邓紫棋夜空中最亮的星】夜空中最亮的星,干涉了恐龙时代的环境恐龙们不会知道,夜空中最亮的星,若何实其实在影响到了地球上的情况转变。图片来历:吴奈 & 夜空中国回到巨龙纪元

三叠纪是什么概念?是恐龙刚起头茂盛的期间。此时的生物圈方才履历过二叠纪末惨烈的物种大灭尽,进入了一个欣欣茂发的时代。今天闪烁在夜空中的金星与木星,也同样映照在那时恐龙的双眼里。但这些史前巨兽的大脑中大要没有维纳斯,也没有朱庇特;没有彤云层,也没有大红斑[2]。对它们来说,夜空中最亮的星只不外是构不成任何威胁的两团小光斑罢了。光斑是什么?它们能吃么?

但这两团光斑却对傻乎乎的恐龙组成了实其实在的影响。它们永远不成能知道,“天神”的引力,如统一根无声的琴弦,暗暗拨动着地球的公转。潜移默化之间,雨季可能慢慢变得更丰沛了,旱季也会垂垂变得更灼热了;冰期的降温加倍严重,季候则变得突兀反常。多变的天气,最终在泛大陆上竖起一座座无形的情况壁垒,对于高度依靠情况的恐龙来说,即是一道道无法超越的无形长城,阻碍着它们的迁移和基因的传递[3]

“天神”用本身的体例影响着“凡界”,只不外爬在地上的恐龙们不成能知道这一点。恐龙们更不知道的是,在亿万年后,当一颗陨星扑灭了中生代的生态,从它们手中接过地球统治接力棒的哺乳动物,最终把探测器发射到夜空中这些“不克不及吃”的小光斑上。

是因为后来的小生灵比恐龙多了一双同党吗?不,长出双翼的反而是恐龙的儿女鸟类。小生灵们只是比它们多了一个不会表现在外表上的物质——聪明。

恰是因为有了聪明,人类可以知道是什么导致了恐龙的灭尽,可以调派使者拜访维纳斯与朱庇特,也可以知道这两颗行星在上亿公里之外若何影响着地球上的情况变迁。(编纂:Tisney & Steed)

注释
  1. 以上描述的对应时候为2018年5月,因为行星和地球都在绕太阳公转,金星和木星所处的方位和升落时候会有转变。
  2. 稠密的云层和大红斑,别离是金星和木星上最显著的特征。
  3. 在早期恐龙糊口的三叠纪,地球所有大陆合众为一,被称为泛大陆(Pangea)。
参考文献:
  1. Kent et al., 2018. Empirical evidence for stability of the 405-kiloyear Jupiter–Venus eccentricity cycle over hundreds of millions of years, Proceedings of the National Academy of Sciences
  2. George Dvorsky, 2018. Are Jupiter and Venus Messing With Earth’s Climate? gizmodo.com, https://gizmodo.com/are-jupiter-and-venus-messing-with-earth-s-climate-1825858316
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