本文最初發表於 對話 本出版物支持 Space.com 文章。 專家之聲:專欄和見解。
澳大利亞獨特的紅色景觀是原住民文化的源泉,並被記錄在歌曲中 數万年.但是還有更多線索可以證明這片土地有多古老。 單詞: : 宇宙射線 在地球表面的礦物中留下明顯的指紋
這也表明了它有多麼巨大。 礦藏 形成。這些沉積物的產物經常出現在日常陶瓷製品中。但也有關於隱藏景觀的故事。
回顧那些深刻的時刻
由於抵抗侵蝕和侵蝕的力量,地球表面不斷變化。 提高水平 競爭 塑造我們周圍的景觀 – 一個例子是更高的山脈。後來因為天氣原因倒塌了。
了解當前環境並預測對未來變化的反應。我們需要知道地貌在長時間內的表現如何。數百萬至數十億年前
到目前為止,直接測量古代景觀的變化一直是一個巨大的挑戰。新技術終於讓我們得以一睹地球表面遙遠的過去。
通過直接在土壤表面下鑽孔。我們發現了一個樣本,揭示了其周圍的古老海灘。 納拉伯平原 澳大利亞南部
現在距離海洋100多公里,這些被掩埋的海岸線記錄著非凡的地貌變化。這是 這裡曾經是海底。, 後來這裡成了一片森林。 與巨樹袋鼠和有袋獅一起,是目前最平坦和最平坦的地區之一 地球上最乾燥的地方。
這些古老的海灘含有異常高含量的鋯石。這是地質學家喜愛的一種礦物,因為它 強時間膠囊在這些大約人類頭髮絲寬度的微小晶體內,隱藏著有關宇宙的秘密。
尋找宇宙氪
世界不斷受到宇宙射線的轟擊。它們是恆星爆炸時產生的來自太空的高能粒子。不喜歡大一點的 撞擊我們星球的隕石宇宙射線比原子還要小。但當它們撞擊地球表面附近礦物中的原子時,微觀“爆炸”會產生稱為宇宙成因核素的新元素。
測量這些核素是確定景觀變化速度的流行方法。但許多核素的壽命非常短暫。因此,它們不適合了解古代風景。
對於我們的測量,我們使用 宇宙起源氪 儲存在天然存在的鋯石晶體中。由於技術的進步,這項技術最近已成為可能。它之所以有效,是因為氪不會衰變,而是可以將信息保存數千萬年或數億年。
為了解鎖這個“宇宙時鐘”,我們使用激光蒸發了數千個鋯石晶體。並測量釋放的氪。氪石種子越多,種子在被年輕沉積物掩埋之前暴露在外的時間就越長。
領土非常穩定
研究結果表明,大約4000萬年前,當 澳大利亞溫暖、潮濕,森林茂密。澳大利亞南部的地貌正在被非常緩慢地侵蝕——每百萬年不到一米。
這比山區慢得多,例如南美洲的安第斯山脈或新西蘭的南阿爾卑斯山。然而,這種侵蝕速度與當今地球上一些最穩定的地區相似,例如阿塔卡馬沙漠。或南極洲的干燥山谷
我們計算出,富含鋯石的沙子花了大約 160 萬年的時間才從被侵蝕的區域移動到海岸上的最終安息地。期間泥沙的輸送非常緩慢。許多不太耐用的礦物會逐漸消失。根據天氣條件分解或溶解。剩下的是最柔韌的礦物,例如鋯石,其濃度不斷增加。
隨著時間的推移,這種自然過濾過程形成了富含經濟價值的鋯石和其他穩定礦物質的海灘沙沉積物。
研究結果也標誌著該地區景觀演變的轉折點。經過一段相對穩定的時期後,天氣條件的變化、地球運動和海平面導致更快的侵蝕。沉積物也開始移動得更快。
新款水晶手錶
這個“宇宙鐘”有助於解釋納拉伯平原邊緣豐富的礦產資源,包括 世界上最大的鋯石礦:Jacinth-Ambrosia該礦生產世界上約四分之一的鋯石。
許多鋯石用於陶瓷生產。因此,我們中的許多人很可能會接觸到這些礦物質,這些礦物質在地球表面停留的時間比我們人類的時間還要長。
通過讀取鋯石中宇宙射線的指紋。我們現在有了一個新的地質鐘來測量地球表面的古代過程。
調查可以獨立測量表面過程的現代景觀將有助於完善和擴大其用途 – 但潛力是巨大的。這是因為氪和鋯石是穩定的。因此,這項技術可以應用於數億年前的地球歷史時期。
這提供了一個研究景觀對世界歷史上一些最重要事件的反應的機會,例如。 陸地植物增加 大約500-4億年前,它改變了地球表面和大氣層。
為此,我們能夠分析當時河流沉積物中保存的鋯石晶體。這可能有助於我們衡量陸地植物的到來如何改變侵蝕的形狀。沉積物運動以及景觀穩定性的嚴重程度
地球的景觀蘊藏著宇宙射線產生的礦物質中的記憶。通過學習閱讀這個“宇宙時鐘”,我們發現了一種新的方式來理解這一獨特景觀背後的歷史。也許更重要的是,它將成為未來可能發生的變化的藍圖。










