科技日報(bào)實(shí)習(xí)記者?張佳欣
仰望夜空中的月亮，大概無人會(huì)想到它正慢慢地遠(yuǎn)離地球。1969年，美國國家航空航天局的阿波羅計(jì)劃在月球上安裝了反光板。數(shù)據(jù)表明，目前月球每年都在以3.8厘米的距離遠(yuǎn)離地球。
(相關(guān)資料圖)
如果按月球目前的遠(yuǎn)離速度向前追溯，最終會(huì)推斷出，地球和月球大約在15億年前曾在一起。然而，月球是在大約45億年前形成的，這意味著月球目前遠(yuǎn)離的速度遠(yuǎn)比過去要快。
荷蘭烏得勒支大學(xué)和瑞士日內(nèi)瓦大學(xué)研究人員最近發(fā)現(xiàn)了可揭示月球逐漸“遠(yuǎn)去”的長期歷史。這并非來自對月球本身的研究，而是來自于讀取地球上古老巖層中的信號。相關(guān)研究發(fā)表在最近的《美國國家科學(xué)院院刊》上。
在澳大利亞卡里吉尼國家公園，一些峽谷中有著25億年前的分層沉積物。這些沉積物由獨(dú)特的鐵層和富硅礦物組成，曾經(jīng)廣泛沉積在海底，現(xiàn)在在地殼最古老的部分發(fā)現(xiàn)。如喬弗瑞瀑布懸崖，就顯示出紅棕色鐵層與更暗條層錯(cuò)落相間的紋理。
澳大利亞西部卡里吉尼國家公園的喬弗瑞峽谷，平均厚度為85厘米，呈現(xiàn)出紅褐色、較硬的巖石和較軟、富含粘土的巖石（如箭頭所示）之間的規(guī)律交替。這些變化歸因于地球軌道偏心率變化引起的過去氣候變化。圖片來源：澳大利亞《對話》雜志
白色、紅色和/或藍(lán)灰色巖石的有節(jié)奏交替層，平均厚度約為10厘米（見箭頭）。這些變化被解釋為地球歲差周期的信號，幫助研究人員估計(jì)了24.6億年前地球和月球之間的距離。圖片來源：澳大利亞《對話》雜志
1972年，澳大利亞地質(zhì)學(xué)家A.F.特倫德爾提出，這些古老巖層的周期性模式可能與所謂的“米蘭科維奇周期”導(dǎo)致的過去氣候變化有關(guān)，這種周期是每40萬年、10萬年、4.1萬年和2.1萬年變化一次，對氣候、動(dòng)植物遷徙和進(jìn)化都造成影響。這些變化的特征可通過沉積巖中的周期性變化來解讀。
地球和月球之間的距離與米蘭科維奇周期之一，即氣候歲差周期的頻率直接相關(guān)。這個(gè)周期是由地球自轉(zhuǎn)軸的擺動(dòng)或隨時(shí)間變化的方向引起的。這一周期目前的持續(xù)時(shí)間為2.1萬年，但在過去月球離地球更近的時(shí)候，這一周期會(huì)更短。
對澳大利亞帶狀鐵構(gòu)造的分析表明，這些巖石包含多個(gè)尺度的旋回變化，大約以10厘米和85厘米的間隔重復(fù)。將這些厚度與沉積物的沉積速度結(jié)合起來，研究人員發(fā)現(xiàn)這些周期性變化大約每1.1萬年和10萬年發(fā)生一次。
因此分析表明，在巖石中觀察到的1.1萬個(gè)周期可能與氣候歲差周期有關(guān)，其周期比目前的約2.1萬年要短得多。使用這個(gè)歲差信號來計(jì)算24.6億年前地球和月球之間的距離，研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時(shí)月球距離地球大約6萬公里。
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