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地球每26秒震一下,經典理論嘗試解釋卻失敗了
原創 萬物 把科學帶回家

你知道嗎,地球也有“脈動”。
每過26秒,地球就會輕微地震動。這種震動雖然并不劇烈,很難被人體感受到,但卻很規律而且具有全球性,美國、歐洲和非洲的地震儀都能檢測到。
人類了解到這種奇怪的“脈動”不過60年的時間。

實際上,地球會震動并不令人奇怪,隨時隨地都有地質活動發生,地震儀無時不刻都可以檢測到微弱的噪音。
那些微弱的震動叫做微地震(microseism)。最早被發現的微地震的周期是7秒,后來有18秒的出現,但是過去大家對周期為20秒以上的微地震并不太關注。

這個26秒的微地震的“震中”在西非附近。Oliver 認為,“地球脈動”應該來自南大西洋或靠近赤道附近的某個區域。后來在2006年,科羅拉多大學博爾德分校的地震學家 Mike Ritzwoller 通過三角測量法對“地球脈動”進行了重新定位,發現它來自西非附近的幾內亞灣。

這個周期為26秒的”地球脈動”的另一個突出的特點在于,無法用經典的波浪理論來解釋它。
微地震通常是海上風暴引發的,風暴產生的波浪撞擊附近的大陸,引起陸地的微震動,這個過程可以用深水波浪理論解釋。

假設小明在某地持續觀察遠處的風暴,那么小明離風暴越遠,他觀測到的周期就越大。如果在風暴發生很久后小明才觀察,那么周期就越小。
聰明的小明就會發現,風暴產生的波的周期隨著時間逐漸從大變小,畫成圖的話應該是?形曲線。
可是,這個26秒的”地球脈動”和大多數微地震都不同,無論從哪個觀測站的數據來看,它都是“——”形狀的,沒法用經典理論完美解釋,因此“地球脈動”的風暴來源說也跟著覆滅了。

經典理論說不通,這就為了解“地球脈動”的起源造成了困難。在“地球脈動”被發現后的60年里,還沒有人能夠說明它是什么造成的。一些人認為可能是海浪的作用,另一些人認為是火山活動引發的。
海浪說認為,在赤道附近受到的太陽輻射比兩極更大,陽光的輻射產生的風和洋流規律地拍打大陸架時,大陸架擠壓形變,產生了地震脈沖。也就是說,“地球脈動”的終極能量來自太陽,因此可能會受到季節變化的影響。

在 Oliver 首次發現“地球脈動”后,陸續有人對其進行進一步的研究。1998年,美國地質調查局的研究員Gary Holcomb發現,“地球脈動”在南半球的冬季,也就是北半球的夏季振幅達到最大,這提示“地球脈動”可能來源于海洋或是大氣。
2006年 Ritzwoller 的那項研究再次證實“地球脈動”的振幅在北半球夏季更大。最早發現“地球脈動”的 Oliver 也認為,它是海浪打擊幾內亞灣,或者是南大西洋下方的巖漿活動造成的。

不過,地球上有許許多多的火山,也有許許多多的大陸架,為什么獨獨西非附近的海岸會讓地球各地的地震儀產生夢幻聯動呢?
在地震學研究者中常有一種說法,那就是某人的噪音是另一個人的信號。在一些研究者看來雜亂無章、毫無意義的數據被另一人分析后,則有可能得出出乎意料的結論。

比如在2007年,圣路易斯華盛頓大學的地震學家 Garrett Euler 注意到,喀麥隆32個地震觀測站都出現了一致的噪音信號。分析后他發現,這是2006年非洲國家杯時,因為喀麥隆球隊進球,球迷集體跺腳慶祝時產生的震動。這是人類首次發現人體運動也能造成微地震。
26秒的“地球脈動”的秘密會不會也隱藏在意想不到的地方呢?
不論如何,對微地震的研究正在得到越來越多的重視,不少地震學家相信微地震蘊藏著巨大的價值:它們可以被用來探究地殼和地幔的構成;隨著氣候變暖導致的風暴增多,利用微地震也可以從側面觀察和研究氣候變化。而全球性的26秒“地球脈動”也可以被用來給世界各地的海底地震儀做校準。
球因日而生浪,因浪而蕩。
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