http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2014-09-22
科学家揭开死亡谷石块移动之谜：浮冰与轻风
新浪科技讯 北京时间9月1日消息，据国外媒体报道，美国死亡谷布满尘土和裂缝的地表上发生一些非常奇怪的事情：散布在干涸的“跑道盆地”(RacetrackPlaya)湖床上的数百块石块，显然全都会自己移动。这些石块有些重达700磅(320公斤)，对科学家而言，近一个世纪以来，推动这些巨型石块向前移动的“神力”一直是个难解之谜。
但是现在美国圣地亚哥的科学家认为，他们在直接观察了这一现象后，已经揭开了“风帆石”之谜。由于这些石块经常会呆在原处10多年一动不动，因此加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋学研究所的研究人员最初并未指望能亲眼看到这种石块移动现象。于是他们决定安装一个高分辨率气象站，用来每隔1秒钟测量一次风速，并给15块石块安装定制的运动激活GPS装置，以便监控这些石块的“一举一动”。这项试验在得到公园管理中心许可后，从2011年冬季开始实施。然后在一项被负责该项目的研究人员拉尔夫-洛伦兹形容是“有史以来最枯燥乏味的试验”中，他们耐心等待着什么事情发生。
但是在2013年12月理查德-诺里斯和联合论文作者，同时也是他的堂兄的吉姆-诺里斯来到死亡谷时，他们发现这个又名“干荒盆地(playa)”的湖被一个7厘米深的小水塘覆盖。不久后，上面的石块开始移动。理查德教授说：“科学有时需要靠运气。我们本以为要等待5到10年它们也不会移动，但是该项目仅进行了2年，我们碰巧在合适的时间到达那里，亲眼看到这种奇怪的现象发生。”他们的观测数据显示，石块移动需要多种因素相结合。首先，干荒盆地里必须充满水，而且它的深度必须足以在寒冷的冬季夜晚形成浮冰，但是还不能太深，要让石块露出水面。
随着夜间的气温下降，水塘会冻结形成一层“窗玻璃”冰，这层冰必须不能太薄，也不能太厚，因为它需要在能满足自由移动的同时，还得足够结实。在阳光充足的白天，冰层开始融化，碎裂成大块浮冰，它们在轻风的吹拂下在“跑道盆地”里向前移动，并推动位于它们前面的石块一起前进，在水底柔软的泥泞地面上留下一道道移动痕迹。理查德说：“2013年12月21日，冰层大约在中午破裂成碎片，整个冻结的水塘表面不断发出爆裂声。我对吉姆说：‘就是这个了！’”这些观察资料颠覆了以前的理论，即科学家曾提出是飓风级大风、沙尘暴、光滑的藻膜或者是厚厚的冰层等导致石块向前移动。
然而，事实上推动石块移动的轻风，其风速大约只有每秒3到5米，而且驱使它们移动的冰层也不足3到5毫米厚，根本不足以把巨大的石块抬离地面，以前曾有几篇论文提议这是减少摩擦力的机制。这些石块每秒仅移动几英寸(每分钟2到6米)，如果从远处观察，或者是没有固定参照点，这种移动速度几乎觉察不到。圣巴巴拉工程公司Interwoof的吉姆-诺里斯说：“可能旅行者已经亲眼看到过这种现象正在发生，只是他们没有意识到。如果周围的石块都在缓慢移动，确实很难判断一块石块是不是正在动。”任何地方的单个石块都在移动，它们保持移动的时间从几秒到16分钟不等。
有一次，研究人员观察到相距3个足球场的石块开始同时移动，并在前进200多英尺(60米)后停了下来。石块经常需要经过多次移动，才会抵达最终停靠点。研究人员还观察到由接地冰块形成的与石块无关的痕迹，公园管理中心以前曾怀疑这是旅行者偷盗石块留下的。洛伦兹教授说：“最近的可疑移动事件发生在2006年，那次石块移动的距离非常小。这种现象必须要有足以结冰的寒冷夜晚，还有证据证明，由于气候变化，石块移动的频率从20世纪70年代至今可能正在不断下降。”那么有关滑行石块的谜底是不是已经被揭穿？
理查德说：“在这个池塘存在的2个半月里，我们记录了5次石块移动事件，有些涉及到数百块石块。据此我们意识到，即使是在以高温而著称的死亡谷，浮冰也是石块移动的一个强大推动力。但是我们并未看到真正的大家伙移动过，因此不清楚这种方式是不是对它们也有效？”(孝文)
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