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博主胡德良:邢台学院外语系英语教授,中国译协专家会员,河北省译协常务理事,邢台市译协副会长。爱好翻译,内容涉及宇宙探秘、医疗卫生、家庭保健、生命科学、能源科学、地球科学、环境科学、散文小说和纪实文学等领域。所译文章曾见于《光明日报》、《科技日报》、《健康时报》、《健康报》、《英语世界》、《英语知识》、《科技英语学习》、《科学之友》、《科学与文化》、《世界科学》、《生命世界》等全国各大报刊。博客特色:英汉对照、图文并茂,融趣味性、科学性、知识性为一体。

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高温地幔可以支撑海底(图)  

2010-04-09 08:14:36|  分类: 地球环境 |  标签: |举报 |字号 订阅

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高温地幔可以支撑海底(图) - 月亮飞船 - 欢迎光临月亮飞船的博客

新发现显示,地幔在支撑海底方面发挥了更大的动力作用。

Hot Mantle May Prop Up the Seafloor

by Phil Berardelli   胡德良

 The seas may be rising due to climate change, but most of the seafloor is also dropping as part of the natural dynamics of Earth's crust. The question that has dogged scientists for decades, however, is why hasn't the ocean bottom sunk faster? An exhaustive analysis of the Pacific Ocean seabed may provide at least part of the answer—though experts think important questions remain.

 由于气候变化,海洋可能呈上升的趋势。但是多数海底却呈下降趋势,这是地壳自然动态的一部分。然而,有个困惑了科学家们几十年的问题:为什么海底下沉的速度加快了?对太平洋海床的彻底分析至少提供了部分答案,可是专家们认为重大疑问仍然存在。

 Earth's crust is like an ice field floating atop the ocean. As tectonic plates move away from each other, the underlying mantle wells up between them. This process builds underwater mountain ranges, such as the central ridges of the Atlantic and Pacific oceans. The mantle also heats the plates near this upwelling, making them more buoyant—and thus raising the seafloor. As the new crust cools, it sinks under its own weight—a process called subsidence—so the seafloor should be deeper the farther it is from a mid-ocean ridge.

 地壳就象漂浮在海洋上的冰原。随着板块相互分离,下面的地幔在板块之间涌出。这一过程创造了水下山脉,如大西洋和太平洋的中部山脊。地幔上涌处附近的板块还会受热,造成了更大的浮力,因而致使海底上升。随着这种新地壳的冷却,它会在自身重力的作用下凹陷下去,这个过程被称为“沉降”。因此,在距离海洋中部山脊越远的地方,海底就应该越深。

 But that's not what scientists have found. In the oldest parts of the seafloor, which are also the parts farthest away from the mid-ocean ridges, the ocean bottom tends to be considerably shallower than expected—in some cases hundreds of meters shallower. What has been holding it up?

 但是,科学家们所发现的情况并非如此。海底一些最古老的地方也正是距离海洋中部山脊最远的地方,这些地方的海底往往比预期的状况要浅得多,在某些地方竟然相差几百米。是什么一直在支撑着海底呢?

 Geoscientists Claudia Adam of the University of ?vora in Portugal and Valérie Vidal of the University of Lyon in France, argue that the answer can be found in the behavior of the mantle. They reviewed measurements and topography of the seafloor at nearly 800 locations across the entire Pacific. That's the largest stretch of ocean bottom on the planet, and the direction and rate of motion of the twin Pacific plates has remained reasonably constant for about 50 million years. The researchers compared those measurements with depths predicted by models and then analyzed the results using a new hypothesis about the flow of heat within the mantle.

 两位地球科学家——葡萄牙埃武拉大学的克劳迪娅·亚当和法国里昂大学的瓦雷利·维达尔认为,问题的答案可能存在于地幔的特性之中。他们审查了整个太平洋中近800个地点的海底测量数据和海底地形,那是地球上最大的海底板块。5,000万年来,太平洋中的两个“孪生板块”在运动方向和运动速度上保持了相当的稳定性。研究人员将这些测量数据跟通过模拟所预测的深度进行了对比,然后利用有关地幔内部热流的新假设分析了研究结果。

 In tomorrow's issue of Science, the duo reports that the discrepancies between the real depths of the sea bottom and the depths predicted by standard models can be accounted for by spreading out the heat from the mantle farther away from the mid-ocean ridges. That extra thermal energy gives the ocean plates more buoyancy as they move farther away from the ridges. Adam and Vidal found that if they applied this hypothesis to their models, the results closely coincided with their observations—enough to account for the shallower sea bottom.

 两位地球科学家在明天出版的《科学》杂志上报道说:海底真正深度跟通过标准模拟所预测的深度之间的差异,可以利用离海洋中部山脊较远处的地幔热传播原理得到解释。海底板块移动得离中部山脊越远,额外的热能给予板块的浮力就越大。亚当和维达尔发现,如果把这个假设应用于他们的模拟之中,模拟结果跟他们所观察到的资料几乎一致,足以对较浅的海底进行解释。

 It's an "intriguing" conclusion, says geoscientist Kevin Furlong of Pennsylvania State University, University Park. But the problem, as he sees it, is that the researchers "as yet have not provided the physical mechanism" to explain how the convection of heat proceeds through the mantle.

 宾夕法尼亚大学帕克分校的地球科学家凯文·弗朗称,这是个“有趣的”结论。但是在他看来,问题是研究人员还没有提供可以用来解释在地幔内部如何进行热传输的物理机制。

 On the other hand, geophysicist Dave Stegman of the Scripps Institution of Oceanography in San Diego, California, calls the results of the paper "exciting and profound." If confirmed, he says, the findings mean that we now understand "a very fundamental aspect of tectonics and the evolution of the Earth." The findings might even explain the puzzling curve in the migration of the Hawaiian Islands chain over millions of years, he says, because their motion might have been governed by mantle processes instead of tectonics.

 另一方面,加州圣地亚哥市斯克里普斯海洋研究所的地球物理学家戴夫·斯特格曼称,该论文的结论“令人兴奋而且意义深刻”。他说,一旦得到证实,这些发现意味着我们现在明白了“地球构造和演化的一个非常基础的方面”。他指出,这些发现甚至可以解释几百万年来夏威夷岛链移动过程中形成的莫名其妙的曲线,因为该岛链的运动可能受到了地幔作用过程的控制,而没有受到大地构造的支配。

 Geophysicist Seth Stein of Northwestern University in Evanston, Illinois, predicts that the new model will catch on if it can reliably explain certain aspects of seafloor dynamics, such as whether the seafloor flattens in the Atlantic and Indian oceans in the same way as it does in the Pacific. Otherwise, he says, the standard models will probably persist because "they still do a reasonable job in predicting ocean depth, including the flattening."

 伊利诺斯州埃文斯顿市西北大学的地球物理学家塞斯·斯坦预测,如果这种新型模拟可以用来为海底动力学的某些方面(如:大西洋和印度洋的洋底变平跟太平洋洋底变平的原理是否相同,等等)提供解释的话,那么这种模拟会流行起来的。他说,如若不然,这种标准模拟仍旧可能会持续下去,因为“在预测海洋深度以及变平趋势方面,利用这些模拟仍然可以完成一定的任务”。

译自:美国《科学》杂志网站(April 1, 2010 4:57 PM

原著:Phil Berardelli

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