查詞語
間歇泉,神奇的泉。平日里,泉干水涸,滴水不見,靜似穹空;一旦噴泉涌波,爆發(fā)出隆隆聲響,震撼山谷。大約一個時辰之后,又銷聲匿跡,山空欲睡,萬籟俱寂。或一日多次,或多日一次,多在清晨、午間、暮昏出水。每次噴發(fā),總是母泉首先盈盈出水,丁丁冬冬,含情脈脈,稱"秋波送情"。而后,子泉隆隆作響,如山洪奔瀉,與母泉遙相呼應(yīng)。
科學(xué)家雖已揭開了間歇泉的神秘面紗,但人們?nèi)詾樗蹅ザ妍惖膰姲l(fā)景觀所傾倒。 間歇泉的形成除了要具備形成一般泉水所需的條件,科學(xué)家經(jīng)過考察指出,適宜的地質(zhì)構(gòu)造和充足的地下水源是形成間歇泉最根本的因素。比如,充足的地下水源和適宜的地質(zhì)構(gòu)造等以外,還要有一些特殊的條件:
第一,間歇泉必須具有能源,地殼運動比較活躍地區(qū)的熾熱的巖漿活動是間歇泉的能源,因而它只能位于地表稍淺的地區(qū)。必須是在地殼運動比較活躍的地區(qū),地下要有熾熱的巖漿活動,而且距地表又不能太深。這是間歇泉的能源。上面提到的幾個地方,都是這種類型的地區(qū)。
第二,要有一套復(fù)雜的供水系統(tǒng)。有人把它比做“地下的天然鍋爐”。在這個天然鍋爐里,要有一條深深的泉水通道。地下水在通道最下部被熾熱的巖漿烤熱,卻又受到通道上部高壓水柱的壓力,不能自由翻滾沸騰。狹窄的通道也限制了泉水上下的對流。這樣,通道下面的水就不斷的被加熱,不斷地積蓄力量,一直到水柱底部的蒸氣壓力超過水柱上部的壓力的時候,地下高溫、高壓的熱水和熱氣就把通道中的水全部頂出地表,造成強大的噴發(fā)。噴發(fā)以后,隨著水溫下降,壓力減低,噴發(fā)就會暫時停止,又積蓄力量準(zhǔn)備下一次新的噴發(fā)。
形成原因
間歇泉是間斷噴發(fā)的溫泉,多發(fā)生于火山運動活躍的區(qū)域,如冰島。間歇泉的形成過程是這樣的:在火山活動地區(qū),熾熱的熔巖能使周圍地層的水溫升高,甚至化為水汽。這些水汽遇到巖石層中的裂隙就沿裂縫上升,當(dāng)溫度下降到汽化點以下時就凝結(jié)成為溫度很高的水。這些積聚起來的水,還有地層上部的地下水沿地層裂隙上升到地面,每間隔一段時間噴發(fā)一次,形成間歇泉。間歇泉噴出的水中往往含有礦物質(zhì),當(dāng)水分蒸發(fā)或重新滲入地表時,這些礦物質(zhì)就會沉積下來。隨著時間的推移,日積月累的礦物質(zhì)能形成各種奇怪的狀,像火山錐,像火山口,有時間歇泉還能“制造”出柱形的礦物質(zhì)沉積物。
間歇泉之謎
在西藏雅魯藏布江上游搭各加地區(qū)考察的我國科學(xué)工作者,有一段描述當(dāng)?shù)貒娙獓姲l(fā)時動人情景的報道:“我們遇到一次令人難忘的特大噴發(fā):在一系列短促的噴發(fā)和停歇之后,隨著一陣撼人的巨大吼聲,高溫氣、水突然沖出泉口,即刻擴展成直徑兩米以上的氣、水柱,高度競達(dá)20米左右,柱頂?shù)恼羝麍F繼續(xù)翻滾騰躍,直搗藍(lán)天,景象蔚為壯觀。”間歇泉是一種熱水泉。這種泉的泉水不是從泉眼里不停地噴涌出來,而是一停一溢,好像是憋足了一口氣,才狠命地涌出一股子來。噴發(fā)的時候,泉水可以噴射到很高很高的空中,形成幾米、甚至幾十米高的水柱,看起來十分壯觀。間歇泉噴出來的時間并不長,噴了幾分鐘、幾十分鐘以后就自動停止,隔一段時間,又會發(fā)生一次新的噴發(fā)。如此循環(huán),噴噴停停,停停噴噴,間歇泉的名字就是這樣來的。在國外,把間歇泉叫作“蓋策”。這個名字是冰島話的譯音。它的原意也是間歇泉的意思。原來,冰島是一個間歇泉非常集中的國家。在冰島首都雷克雅未克附近一個山間盆地里,有一片很有名的間歇泉區(qū)。“蓋策”是其中最有名的一個間歇泉,這個泉在平靜的時候,是一個直徑20米的圓圓的水池,清得發(fā)綠的熱水把圓池灌得滿滿的,并且沿著水池的一個缺口緩緩流出??墒牵@種平靜的局面維持不了多長時間,就會突然暴怒起來。只見池中清水翻滾,池下傳出類似開鍋時的呼嚕聲。很快,一條水柱沖天而起,在蔚藍(lán)色的天幕上飄灑著滾熱的細(xì)雨。據(jù)說,蓋策的噴發(fā)高度可以達(dá)到70米。因為這個間歇泉很有名,漸漸地,“蓋策”就成了世界上對間歇泉通用的稱呼了。在整個世界上,這種壯觀的間歇泉并不很多。比較集中的地區(qū),除了上面談到的我國西藏和冰島以外,還有美國落基山間的黃石公園、新西蘭北島等地。
美國的黃石公園一向以間歇泉聞名于世,一些遠(yuǎn)道而來的旅游者到黃石公園去,主要目的就是想看一看那里的間歇泉。黃石公園里有一個叫老實泉的間歇泉特別有趣。這個間歇泉不僅噴發(fā)猛烈,而且特別遵守時間,總是每隔一小時左右噴發(fā)一次,從不提前,也從不遲到。所以才得了這個“老實”的美名??墒?,后來因為地震,老實泉發(fā)生了變化,現(xiàn)在不如從前那么遵守時間了。新西蘭北島懷蒙谷間歇泉以噴發(fā)最高而聞名,最大高度可達(dá)450米??上Ш镁安婚L,現(xiàn)在的懷蒙谷已經(jīng)停止了噴發(fā)。我國西藏地區(qū)的間歇泉是解放后發(fā)現(xiàn)的。搭各加地區(qū)間歇泉數(shù)量多,噴發(fā)能量也大,完全可以和國外各大間歇泉媲美。
間歇泉的傳說
相傳在很久很久以前,在這里居住的人們過著十分美滿和幸福的生活。一天,民族村大寨的王家和小寨的熊家都添了子女,王家生了個胖小子,名叫阿建;熊家生了個千金,名叫阿娣。由于兩個人是同年同月同日生,所以他們的父母就為他們定了“娃娃親”。隨著歲月的變化,很快他們都長大成人。阿建長成了一個身材高大的英俊青年,而且身強力壯,能一人徒手上山打虎豹,下水捉魚蝦,村子里的青年都把他作為榜樣。阿娣長得如出水芙蓉,眉清目秀、面若桃花,對父母百般孝順,對鄰里十分懂禮,而且有一手好針線,織的牡丹能招來蜂蝶,織的鳥兒能引來真鳥與之鳴和??匆娝麄?nèi)諠u長大,他們的父母就準(zhǔn)備為他們辦理婚事。忽然有一天,村里來了一個衣著打扮十分華貴的青年,他看見了阿娣,就被阿娣的容貌所打動,于是就向阿娣的父母提出要娶阿娣為妻。阿娣的父母把阿娣已經(jīng)婚配于人的情況向來客說明,但是那人卻執(zhí)意要娶阿娣,而且第二天就派人送來了無數(shù)珠寶和綢緞作為聘禮。心有所屬的阿娣怎么也不答應(yīng)這門婚事,于是那位青年就發(fā)怒說:“這門婚事,必須答應(yīng),而且必須在十日之后明確答應(yīng),否則你們村所有的人都會后悔一輩子的。”十天以后,那個青年按時到了阿娣的家中提親,但是卻遭到了阿娣的堅決反對,于是他憤怒地走了。
第二天,民族村的水井里奇怪地漲大水,水越漲越大,很快就把所有的平地和莊稼都淹沒了,眼看就要把整個村莊都變成海洋,人們都搬到了山上。大家對這突如其來的災(zāi)難感到束手無策,于是人們便想起那位提親未成的青年說過的話,請了當(dāng)?shù)厥钟忻哪焷頊y算,才知道那位青年是主管當(dāng)?shù)氐囊粭l劣龍。他常?;煞踩藖淼绞篱g索取財物,人們不滿足他的要求便為難當(dāng)?shù)氐娜罕姟_@次他看上阿娣又起了色心,遭到拒絕后便加害于當(dāng)?shù)氐娜藗儭0⒔ê桶㈡分酪驗樽约旱氖伦尨蠹以馐芰丝嚯y,心里十分難過,于是他們就與當(dāng)?shù)氐娜藗円黄鹕塘繉Σ撸瑳Q心這次徹底的制服這條劣龍。經(jīng)過大家的決定,一方面要讓大水最早地撤退,另一方面是徹底制服劣龍,不能讓他再次危害當(dāng)?shù)氐娜藗?。阿建便主動承?dān)了打通地下陰河的責(zé)任,但是怎樣制服劣龍的辦法卻一直沒有找到。后來摩師說他能用一道符章掛在劣龍的脖子上制住劣龍,但是誰敢把這道符章掛在劣龍的脖子上呢?此時阿娣站出來說:“我能”!大家都用驚異的眼光看著阿娣,于是阿娣把自己的想法告訴了大家,鄉(xiāng)親們便兵分兩路開始行動起來。青年男子們便跟阿建去打通地下陰河,由于阿建的水性非常好,他下潛到水底考察什么地方最合適打通地下陰河,最后選擇了靠近村邊的一塊低洼之地(現(xiàn)在的落水壩)進行施工。
第一天還沒有天亮,村里的青年都趕到了準(zhǔn)備施工的現(xiàn)場,但是面對汪洋的水,每個人都不知所措,阿建只說了聲:“干”馬上跳下水里,大約二十來分鐘,他才從水里出來,他對大家說:“我找到了一處好施工的地方,我下去挖土,你們負(fù)責(zé)在上面把土搬運到其他地方。”在阿建的帶領(lǐng)下,大家馬上就開始行動起來了,很快就挖出了許多土。但是不到半天,阿建浮出水面對大家說:“不好,遇到大石板了,怎么辦?”有人說從其他地方另找施工地點,可是這里其它地方的石頭更厚,有人建議用鐵錘去敲擊所遇到的石板,根據(jù)聲音來判斷出石板最薄的地方進行破石,于是阿建馬上下水去找石板最薄的地方,但是經(jīng)過一個下午都沒有找到,直到天黑才找了合適的地方。第二天人們就開始破石,由于當(dāng)?shù)氐纳绞瘓杂玻ぷ鏖_展非常艱難。阿建常常是下潛到水下就是一兩個小時,強健的阿建都被累的臉色發(fā)白。經(jīng)過兩天兩夜的挖掘,第三天,水面上突然出現(xiàn)了一個巨大的旋渦,大水很快就退了下去,但是阿建再也沒有上來。而在挖掘好的通道旁出現(xiàn)了一座獨立的山,就是現(xiàn)在的天印山,人們就把它看成被大水卷走的阿建。就在阿建去打通地下通道的那天,阿娣便連夜趕做了一個精美的項鏈,并把摩師畫的符章藏在里面,獨自一人帶著項鏈在劣龍的住所旁的一棵柳樹下乘涼。劣龍一見心上人出現(xiàn)在自己的身旁,馬上變成了人的模樣笑嘻嘻地來到了阿娣的身邊,說:“我的心肝,你終于來了。”說著便想對阿娣動手動腳,阿娣大聲地說:“虧你還是龍子,怎么這樣無理呢!”“我怎么無理呀?”劣龍說道。“你見色忘義,是有理嗎?你為一己之私,危害一方百姓,你有理嗎?”劣龍被問得啞口無言,只好找句話搪塞:“這是因為我太愛你了。”“這是真的嗎?”阿娣假裝高興地問,“但是愛我是有條件的哦。”“什么條件?”劣龍迫不及待地問。“我的條件并不多,”阿娣故意慢條斯理地說,“一是愛上我就不能后悔,二是你從此不能危害鄉(xiāng)親們,你吐出的水既要夠鄉(xiāng)親們用又不能給他們造成水災(zāi)。”“這些條件我全都答應(yīng)你就可以嫁給我嗎?”劣龍高興地問。“是的,而且我做了一個項鏈,它只能是真心愛我又說話算數(shù)的人戴的,其他的人戴了可要遭罪的,”阿娣半開玩笑地說并拿出她做的項鏈。劣龍一聽非常高興,就馬上把項鏈戴在自己的脖子上。戴上去后,劣龍發(fā)覺他的脖子被什么東西卡得越來越小,就問阿娣是什么原因,阿娣說:“也許你不是真心愛我,或是你本來就是個說話不算數(shù)的人吧。”劣龍發(fā)覺自己上當(dāng)了,一氣之下殺死了阿娣。但是由于劣龍的口被固定以后,他就再也不能作劣了。于是間歇泉的水就一年四季都沒有多大的變化,只是劣龍出氣時就稍稍大些,而劣龍吸氣時就小一些,就形成了今天的間歇泉。而在阿娣死后,人們發(fā)覺在她倒下的地方長出了許多從前沒有的樹,人們就把這種樹叫做相思樹,而這里的人們又重新過上了安穩(wěn)而幸福的生活.
斯特羅克爾間歇泉
間歇噴泉是全國之旅重要的行程,有自然間歇噴泉在冰島南方平原最西北邊,位于冰島西南部奧德恩斯的赫伊卡達(dá)倫居民點附近。這個地區(qū)是一個大噴泉區(qū),到處冒出灼熱的泉水,熱氣彌漫,如煙如霧。很多熱景觀可參觀,包括噴泉、彩池、噴氣孔等。大間歇噴泉即蓋錫爾間歇噴泉最為有名,其最高噴水高度居冰島所有噴泉和間歇噴泉之冠,也因此成為世界著名的間歇泉之一。你可以從噴口看到整個噴發(fā)過程,尤其是噴發(fā)前,沸騰的水噴出而形成碗狀,然后中間的水柱變成蒸氣直上空中約20公尺高處。斯特羅克爾間歇泉位于冰島西南部,首都雷克雅未克以東約80千米處。每小時噴射幾次,每次持續(xù)約4-10分鐘。每當(dāng)噴射時,滾燙的水通過直徑約3米水塘里的一個洞口涌出,呈一藍(lán)綠色的水穹。然后,伴隨著一陣轟鳴聲,氣泡翻騰,一股沸水柱猛地沖向22米以上的空中。蒸汽彌漫,發(fā)出嘶嘶聲。然后噴水逐漸平息下來,直到下一次噴發(fā)。最早引起人們注意的是斯托里間歇泉(大噴井),它與斯特羅克爾間歇泉在同一地區(qū),西文 語言中的”間歇泉”一詞均來源于此。斯托里間歇泉過去曾非?;钴S,現(xiàn)在已平靜下來,只是偶爾噴水。間歇泉一般出現(xiàn)在巖漿(熔巖)接近地面處,那里熾熱的巖石會把水烤熱。如果水能自由泄流,它將像溫泉或泥塘一樣來到地面。如果水被封入巖石中的天然管道內(nèi),它將很快變熱,并且部分水在巨大的壓力下會變成蒸汽。當(dāng)蒸汽的源壓逐漸積聚增強時。一股巨大的水和蒸汽流便從地面噴射而出。水加熱和制造蒸汽的過程一直在進行者,所以間隔一段時間后另一股水和蒸汽的噴射流又迸發(fā)了。在雷克雅未克,工廠和家庭的供熱來自于天然熱水,人們通常在溫泉洗滌,甚至在地面的凹地里焙烤面包。在諢名為”溫泉花園”的惠拉蓋爾濟。由溫泉供熱的溫室生產(chǎn)香蕉、色拉蔬菜、葡萄、蘭花和玫瑰。
宇宙間歇泉
黑洞的噴流加熱氣體,阻止它們下落,也切斷了自己的食物供應(yīng)。氣體失去熱源,再次冷卻下落,又激發(fā)黑洞重新活躍起來。這樣的循環(huán)在星系團中已經(jīng)持續(xù)了數(shù)億年之久。事件的經(jīng)過已經(jīng)明朗:氣體落向快速旋轉(zhuǎn)的黑洞,形成巨大的噴流向外射出;噴流攜帶著高能粒子,雕鑿出巨型空泡,加熱遼闊的宇宙空間——就像黑洞在星系團中打了一個飽嗝。黑洞既能影響整個星系團尺度上的事件,也會受到星系團尺度事件的影響。事情可能是這樣發(fā)生的:星系團中的氣體最初非常熾熱,星系團中心星系的超大質(zhì)量黑洞也十分平靜。大約1億年之后,星系團中央?yún)^(qū)域的氣體冷卻下來,形成冷流落向中心星系。冷流中的一些氣體凝聚成恒星,變成了中心星系的一部分,另一些則直接掉向超大質(zhì)量黑洞,成為它的食物。這些氣體聚集成一個吸積盤,并激發(fā)出強勁的噴流。
噴流穿透中心星系,直達(dá)星系團氣體深處,將能量轉(zhuǎn)換為熱量,大大削弱了冷流,甚至使之完全停滯。這種行為似乎是自斷生路:截斷了冷流,超大質(zhì)量黑洞就等于切斷了氣體供應(yīng),逐漸恢復(fù)平靜。但這樣一來,噴流就會逐漸消散,星系團中的氣體也就失去了熱源。數(shù)百萬年之后,中央?yún)^(qū)域的熾熱氣體會再次冷卻下來,引發(fā)中心星系及超大質(zhì)量黑洞的新一輪成長。這個過程就這樣周而復(fù)始地循環(huán)下去。這一模型得到了觀測數(shù)據(jù)的支持:天文學(xué)家拍攝了室女、英仙、長蛇和其他星系團的高清晰X射線及射電波照片,在中心星系超大質(zhì)量黑洞的周圍找到了反復(fù)爆發(fā)的證據(jù)。星系團中的磁化環(huán)、空泡、羽狀噴發(fā)物及噴流的大小從幾千光年到幾十萬光年不等,強有力地表明間歇性爆發(fā)活動已在那里持續(xù)了數(shù)億年之久。從這種模型可以得出一個驚人的推論:超大質(zhì)量黑洞今天仍然能夠快速成長。而天文學(xué)家過去一直認(rèn)為,這些黑洞的成長已經(jīng)逐漸停滯。以星系團MS 0735為例,其中的超大質(zhì)量黑洞過去1億年里吞噬的氣體相當(dāng)于3億顆太陽——在如此之“短”的時間內(nèi)使自身的大小和質(zhì)量幾乎翻了一番。不過該星系團的中央黑洞并沒有展示出明顯的活動跡象(活動黑洞通常會發(fā)出的明亮X射線和可見光)。只有通過星系團中的X射線空腔,我們才得以窺探這個奇特系統(tǒng)的性質(zhì)。
獅子間歇泉
逆白龍江小支流角弓河而上,宕昌縣獅子鄉(xiāng)境內(nèi),有一神奇的噴發(fā)的泉水,當(dāng)?shù)厝苏f它與大海相連,是一個海眼,故稱之為"潮水",地質(zhì)普查人員認(rèn)為是由山體內(nèi)部特殊地質(zhì)結(jié)構(gòu)而形成的間歇噴發(fā)的間歇泉。獅子間歇泉有母泉和子泉,俗稱母子泉,又稱夫妻泉。泉邊懸崖陡壁立于峽谷,獅子河激蕩著流入白龍江,一條公路穿行兩壁之間。間歇泉母泉位于公路南面與河面接觸的山巖之上,山巖上峰巒疊翠;煙靄霞影,掩映如錦。坐于山根的泉眼,被茂密的樹林堵住,遮遮藏藏,閃閃爍爍,似凝非凝,不見真容,透著秀色,僅見山巖上有條垂簾般鋪下的黛色水跡,見證它悠悠歷史。每當(dāng)夏季,睛空萬里,茫茫峽谷靜得出奇,山巒如沉睡的巨龍,樹木似凝固的穹影,激蕩的河流也平靜得像一匹灑在峽谷的軟鍛,就是那些啼唱不停的鳥兒也銷聲匿跡。大自然的萬物沐浴在一種靜態(tài)的霞光之中。當(dāng)日影劃過母泉之上的山尖時,母泉噴出水柱,當(dāng)水柱在空中劃過一個美麗的弧線落下時,那水線變成五彩的光環(huán),形成孔雀開屏狀,光環(huán)由里向外迸發(fā)著一波波射線,眨眼間,一泓瀑布順巖垂流而下,發(fā)出沙沙的流動聲。有詩贊曰:"青峰絕頂云生處,怪泉涌噴凌巖出。潺潺流下帶雨潮,谷底河水失滔滔"。
間歇泉子泉位于公路之旁,與母泉遙遙相對。子泉穴于山跟,泉眼約兩米寬,由許許多多的水秀石連成一個小巧的盆地,山石千孔萬洞,回環(huán)曲徑,其上布滿毛茸茸的苔蘚,時常像流過水一樣掛著繁星晶瑩的水珠,恰似鑲嵌在水秀石上的顆顆珍珠。每當(dāng)母泉噴發(fā)約10分鐘后,子泉就從泉眼深處發(fā)出萬馬奔騰之聲響,緊接著泉水噴涌而出,無數(shù)細(xì)小的水柱形成多姿多彩的弧線,交錯噴射。拋向半空的水珠,傾潑半峽,在陽光下呈現(xiàn)"天女散花"的壯景。適才暢通的山區(qū)公路,被一米多高的洪流越過路面,轉(zhuǎn)眼間車馬難行。越過路面的潮水接著飛下山崖,響徹谷底,氣勢宏大,使過路人為之驚嘆,這時候,沉睡的山,凝固的樹,平靜的河,藏匿的鳥,都喧鬧起來,為噴泉吶喊,整個山谷像一盆燃燒的火。有詩贊曰:"疑是千軍破陣來,忙掩兩耳回顧尋。半山怒水浪飛空,撼山動地萬馬騰"。約一小時后,潮水會落,山谷又顯幽靜。間歇泉是一個四季分明的時令泉,它春生、夏漲、秋旺、冬枯。它的潮起潮落不僅讓人們感知如流水般逝去的歲月,它一次次匆匆的足跡都是為了儲備能量,使下一次噴發(fā)更為壯觀美麗。潮水因為短暫不定時而給人以神奇,因為激流勇退而給人以啟示,它讓人們在拍手叫絕中感知因間歇噴發(fā)可遇而不可求和見好就收的樸素真理。間歇泉以峽為谷,以河為壑,交通便利,正吸引著越來越多的游人到此觀奇覽勝。
土衛(wèi)二間歇泉
據(jù)國外媒體10月11日報道,目前,科學(xué)家證實土衛(wèi)二上所噴發(fā)的間歇泉來源于其南極地區(qū)熱點周圍的裂溝。使用美國宇航局“卡西尼”太空探測器,研究人員用兩年的時間記錄了土衛(wèi)二表面處于噴射狀態(tài)間歇泉的所在位置。他們發(fā)現(xiàn)最為突出明顯的間歇泉來自于南極熱點周圍的四個裂溝,目前這四個裂溝分別被命名為:“亞歷山大”、“開羅”、“巴格達(dá)”和“大馬士革”。這些命名來源于阿拉伯民間傳說故事《一千零一夜》,是古埃及等國的首都。據(jù)悉,土衛(wèi)二是距離土星第七遠(yuǎn)的土星衛(wèi)星,又名“恩克拉多斯”(Enceladus)。其南極的熱點區(qū)域是具有強烈熱量、屬于強輻射性和放射性地區(qū)。目前,這項發(fā)現(xiàn)所撰寫的研究報告發(fā)表在10月11日出版的《自然》雜志上,這是科學(xué)家首次揭示土衛(wèi)二表面在裂溝與間歇泉之間的直接關(guān)系。美國科羅拉多州太空科學(xué)協(xié)會“卡西尼”探測器成像小組負(fù)責(zé)人卡羅林•波爾科說,“我們曾猜測間歇泉可能來自于土衛(wèi)二表面的裂溝,目前我們最終取得了可靠證據(jù)。”她還指出,此項研究對于計算機模擬間歇泉地下構(gòu)造提供了最新的觀測數(shù)據(jù),這將有助于揭示間歇泉以下是否存在著液體海洋以及土衛(wèi)二地殼以下是否存在著生命體。
科學(xué)家觀測證實土衛(wèi)二地質(zhì)活躍性僅有兩年的時間,“卡西尼”太空探測器紅外照相機最早曾探測到該衛(wèi)星南極存在不規(guī)律的熱點,并揭示所觀測到其表面上的灰藍(lán)色“紋理”實際上是向太空噴射的液體水、冰和有機合成物的深裂溝。目前,科學(xué)家們認(rèn)為土衛(wèi)二間歇泉向太空噴射的物質(zhì)是土星周圍冰粒子帶——E型環(huán)的主要來源,當(dāng)土星的衛(wèi)星穿過E型環(huán)時都會被覆蓋一層冰粒層,看上去不同尋常地明亮。對于間歇泉形成的理論,科學(xué)家認(rèn)為這是地下冰原互相磨擦導(dǎo)致的,同時土衛(wèi)二表面的裂溝周期性地張開和閉合致使大量的液體水、冰和有機合成物從熱點噴射出來。間歇泉的形成通常被認(rèn)為是由一種叫做潮汐加熱的進程所驅(qū)使,由于土衛(wèi)二圍繞土星的軌道路徑是一個橢圓形,在軌道運行過程中途經(jīng)不同的位置時會產(chǎn)生不同的土星重力牽引作用力。依據(jù)土衛(wèi)二距離土星的遠(yuǎn)近所產(chǎn)生的不同重力牽引,土衛(wèi)二內(nèi)部的地下冰原磨擦?xí)纬沙毕訜徇M程。由于地下冰原反復(fù)地磨擦和加熱,科學(xué)家認(rèn)為這是驅(qū)使裂溝張開閉合的主要因素。土衛(wèi)二是太陽系內(nèi)科學(xué)家所了解的少數(shù)具備地質(zhì)活躍性的星體之一,依據(jù)波爾科的觀點,土衛(wèi)二能夠解釋宇宙天體生物學(xué)的許多疑團,她認(rèn)為除了火星之外,土衛(wèi)二也是被認(rèn)為可能孕育生命體的地外星體,這是由于許多形成生命的必要物質(zhì)已確認(rèn)存在于土衛(wèi)二。目前,一個至關(guān)重要的問題是土衛(wèi)二表面的間歇泉噴射物是否直接來自于液態(tài)水。
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遠(yuǎn)古火星存在超級間歇泉噴射8公里高地球噴泉相形見絀。地球上的間歇泉有兩種形成方式。一種是,水被從地下逃逸出的蒸汽流沖入高空;另一種噴泉涌出地表的二氧化碳?xì)馀菪纬傻?。這兩種方式都能形成非常壯觀的噴泉。例如,美國懷俄明州黃石國家公園的“老忠實”間歇泉,把滾燙的水噴射到大約45米的高空中。現(xiàn)在科學(xué)家表示,他們已經(jīng)在火星上發(fā)現(xiàn)了遠(yuǎn)古間歇泉的跡象,與這些間歇泉相比,黃石國家公園的那些噴泉只能算作侏儒?;鹦情g歇泉沖出地面好幾公里,在方圓幾公里的范圍內(nèi)降下冰雹和泥漿。這項研究由英國蘭卡斯特大學(xué)的亞利斯塔爾·巴格瑞領(lǐng)導(dǎo),這些科學(xué)家表示,當(dāng)二氧化碳?xì)馀萜仁顾ㄟ^縫隙升到地表時,水就會迅速噴涌而出,形成間歇泉??蒲薪M成員亞當(dāng)·奈瑟告訴《新科學(xué)家》雜志說:“這就像你搖晃一瓶可樂時,嘶嘶作響的氣泡就會出現(xiàn)。”火星兩面曾經(jīng)存在間歇泉的跡象非常明顯,被稱作Mangala槽溝(Mangala Fossa)和塞柏魯斯槽溝(Cerberus Fossae)的兩條幾百公里長的裂縫,一直延伸到火星表面。這兩條裂縫是寬闊的渠道的起始點,這些渠道中顯然曾流淌著大量水,流程可能是亞馬遜河的10到100倍。
至少其中的一些水似乎曾以間歇泉的形式從地下噴涌而出。根據(jù)塞柏魯斯槽溝附近的一個遭受水蝕的斜坡可以看出,這里的水顯然曾被噴發(fā)到距離裂縫幾公里的高空中??蒲薪M成員萊昂內(nèi)爾·威爾遜表示,強大的間歇泉曾經(jīng)一定從這個裂縫中噴涌而出,把水輸送到四面八方。在塞柏魯斯槽溝附近,似乎曾有大量從間歇泉中噴涌而出的泥漿降落到地面上,形成泥流。后來水被蒸發(fā)干后,只剩下間歇泉攜帶的沉積物,形成類似流動物的山脊巖層。威爾遜表示,另一種可能是,這些沉積物是由凝固的熔巖構(gòu)成,但是山脊的方向顯然排除了這種可能性。當(dāng)熔巖流形成山脊時,它們經(jīng)常和流向垂直,而這里的山脊與流向平行。噴射高度可達(dá)8公里,根據(jù)沉積物與這個裂縫之間的距離,奈瑟表示,這些間歇泉曾經(jīng)一定至少將泥漿向四周甩出4公里。據(jù)該科研組計算,火星間歇泉將泥漿拋入空中的高度是這個距離的2倍。
火星間歇泉的能量之謎是,它們的水源似乎來自很深的地面下。當(dāng)?shù)叵滤畧F騰空而出時,Mangala槽溝附近疊加的巖石似乎曾向下沉。這種巖石下沉量說明此類水團位于地面以下大約3到4公里的地方。這種深度產(chǎn)生的壓力意味著水體能溶解大量二氧化碳,這些二氧化碳可能來自水團下面的巖漿。一旦裂縫把地下的高壓水團與地表連接起來,這些水就會迅速向上噴涌。當(dāng)打開一瓶罐裝碳酸水時,由于內(nèi)部壓力作用,也會產(chǎn)生相同效果。二氧化碳?xì)馀輸U大,將導(dǎo)致泥漿以每小時400公里的速度沖出地面。因為火星上的引力很微弱(僅為地球引力的38%),這些間歇泉的噴發(fā)速度或許非???,而且水柱高度很高。威爾遜告訴《新科學(xué)家》雜志說:“它可能在幾分鐘內(nèi)就能增高1到2公里。”這些噴泉能持續(xù)噴發(fā)1或兩個月,在火星表面留下大量泥漿。間歇泉外圍的水在火星空氣中迅速冷卻到零下70攝氏度,以冰雹的形式降落到地面。美國費耶特維爾阿肯色大學(xué)的地質(zhì)學(xué)家約翰·狄克遜同意上述觀點,他認(rèn)為這些沉積物是由二氧化碳水形成的噴泉產(chǎn)生的結(jié)果。他告訴《新科學(xué)家》雜志說:“我認(rèn)為它確實是個可行性假設(shè)。這些沉積物的形式看起來確實跟我以前看到的任何陸地熔巖流都不一樣。”在火星形成46億年時,這些間歇泉還有活動。以前的研究已經(jīng)估算出與塞柏魯斯槽溝相連的渠道不足2000萬歲。上周,奈瑟在美國德克薩斯州休斯頓舉行的月球與行星科學(xué)大會上介紹了這項研究結(jié)果。