摘要:无论是河流穿过地球,熔岩在岩石上融化,还是穿过冰切的水,以看似相似的来回方式引导所有扭曲和弯曲。但是一项新的研究发现,河流雕刻的通道实际上具有与熔岩或冰切割的曲线不同的曲线。...
无论是河流穿过地球,熔岩在岩石上融化,还是穿过冰切的水,以看似相似的来回方式引导所有扭曲和弯曲。但是,由德克萨斯大学奥斯汀分校的科学家领导的一项新研究发现,河流雕刻的频道实际上的曲线与熔岩或冰切割的渠道不同。
驱动这些弯曲形状的确切机制尚不确定,但是研究人员引用了一些先前的模型,这些模型指向了通道的地形与其中的流体流动之间的关系。
在河流中,离心力可以将水推更快地绕通道弯曲的外边缘,沿着内部边缘更慢。结果,水侵蚀了外边缘,并沿着内边缘沉积沉积物,从而扩大了河流的弯曲。
另一方面,火山和冰通道通过融化被热侵蚀。而且由于它们没有像河流那样沉积沉积物,因此在这些通道中发生的唯一变化是沿弯曲的外边缘,这使得它们的曲线比河流中的曲线相对较小。
“这种区别为我们提供了一个很棒的自然实验,以查看河流中的弯曲的形状或大小与火山或冰通道中的弯道不同。”本文兼地球科学家学院助理教授的助理教授蒂姆·古德(Tim Goudge)说。
这些发现可能有可能用作其他世界上潮湿通道的诊断工具,在其他世界上,流体的起源可能是未知的,科学家不能在地面上进行测量和样本。
该研究发表在地质学。
胡安·瓦兹克斯(Juan Vazquez)于2024年从杰克逊学校(Jackson School)获得了本科学位,他在与古德(Goudge)合作时领导了这项研究。他分析了地球上的河流和冰通道上的数千个弯曲,也分析了月球上的火山通道。瓦兹克斯说,他认为最初是一个分析错误,这是早期的迹象表明,河弯的规模比其他渠道更加极端。
Vazquez说:“直到我们为月球上的火山通道设定的代码的参数一直在我们意识到地球上的河流失败时,'哦,这不是代码的错。这是本质上不同的振幅。'” Vazquez说。
在他们的分析中,研究人员还发现,与河流相比,热侵蚀的火山和冰通道的下游弯曲比例更高。
在地球上,有多种方法可以确定通道的起源,例如观察流体或注意地质指纹的流动流量。在土星最大的月亮泰坦(Titan)等行星机构上,这是一个棘手的练习。在那里,液态乙烷和甲烷的通道被切入水冰 - 但是科学家们不能从轨道上说这些通道是否由于沉积物的运输和像河流(如河流)的沉积而蜿蜒,或者是否通过融化或溶解而侵蚀它们。关于火星上频道的起源有类似的辩论,那里有几十亿年前流动的河流和活火山。
古德说:“火山火山两侧有这些弯曲的频道。有些人将它们解释为火山渠道,有些人将它们解释为河流,当火山顶部的雪堆融化时,它们可能形成。” “我们说的是,由于火山通道的弯曲是如此独特,您可以测量这些渠道以找出答案。”
但是,古德警告说,这项研究被用作艰难而快速的规则。当单独查看时,各种频道可能会发生巨大变化,因此Goudge表示,他希望在此之前对更多的频道进行分类和分析,然后才能广泛应用其作为诊断工具。
他说:“但是我认为,如果我们更多地了解它,那有可能成为潜力。”
杰克逊学校的博士生玛丽尔·尼尔森(Mariel Nelson)也为这项研究做出了贡献,并且是纸上的合着者。