地球脈動 每 2,750萬年跳一次

衛星所拍攝的地球海洋中某塊陸地地貌。(NASA via Getty Images)
衛星所拍攝的地球海洋中某塊陸地地貌。(NASA via Getty Images)

編譯/林夕帆

無論是人還是動物,只要活著都會有心跳,而地球可能也有「脈搏」!學界長期以來普遍認為,地球的地質事件很大程度具有偶然性,不過,紐約大學一項新研究發現,地球上許多重大地質事件都週期性的集中出現。

根據紐約大學生物和環境研究系發布的研究報告指出,在過去的2.6億年中,地球的大多數重大地質事件都以2,750萬年為週期集中發生。科學家將這種規律稱為「地球脈動」。

地質學界一般認為,地球各類地質事件之間沒有時間性關聯。研究領導人、紐約大學教授蘭皮諾(Michael Rampino)表示,「許多,或許甚至大多數地質學家會說,地質事件在很大程度上是隨機的。」

蘭皮諾和團隊進行系統性考察的定量研究(Quantitative research,也稱量化研究),試圖判斷地球過去各個地質事件是否存在實際上的週期性發生規律,或只是隨機發生。蘭皮諾團隊從資料文獻中選取過去2.6億年間發生時間明確的89個主要地質事件,並將其按時間順序排列,再利用「傅立葉分析」的函數工具分析這些事件的發生頻率和峰值。

研究團隊選取的一系列地質事件,包括海洋、陸地生物滅絕、火山爆發、海平面波動,以及地球構造板塊變化等進行研究,結果發現,所有地質事件在時間軸中都聚於10個時間點,而每個時間點間平均相隔2,750萬年。蘭皮諾表示,這些地質事件的已知發生時間,雖然沒有絕對精準,但也不太可能只是一個巧合。

在過去50年中,曾有研究學者提出,火山活動、陸地和海洋大規模物種滅絕等重大地質事件存在2,600萬至3,600萬年的週期。但由於受年代測定技術限制,當時科學家無法對這一課題進行定量調查。

如今,放射性同位素測年技術的發展,和地質學時標的改進,使各地質事件的年代定位更為精準。蘭皮諾團隊採用過去2.6億年主要地質事件的最新年代測定數據,將研究結果誤差降至最低。

對於測量精準度的考量,研究團隊只採用近2.6億年間的地質事件,有科學家認為,地球地質事件發生的週期性可能存在於歷史更遠。

目前,這種週期性地質規律的產生原因仍不為人知。研究人員推測,這種「地球脈動」現象可能與地球內部的地質週期活動有關,同時影響著地球的板塊構造和氣候動態。蘭皮諾表示,「不管這些週期性事件的起源為何,我們的發現為一個大體上週期性的、協同一致的、間歇災難性的地質(活動)記錄其存在。」

研究團隊希望未來能夠獲取地球在太陽系和銀河系中天文運動的更多數據,以研究地球的天文運動與其自身地質週期是否相關。◇

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