撒哈拉沙漠神秘的“星形沙丘”正在移动

摩洛哥的拉拉·拉利亚——地球上已知最古老的“星形沙丘”之一——正在缓慢地向西移动。
Sun rises over tall sand dunes. The Erg Chebbi region of the Sahara desert in Morocco. The region is home to the 984 foot tall Lala Lallia star dune.
摩洛哥撒哈拉沙漠的 Erg Chebbi 地区。该地区是高达 984 英尺的拉拉·拉利亚星形沙丘的所在地。Giovanni Mereghetti/UCG/Universal Images Group via Getty Images

沙漠中巨大的星形沙丘是神秘的结构。这些沙丘存在于地球上一些最大的现代沙漠中,也存在于火星和土星最大的卫星泰坦上。星形沙丘是巨大的沙丘,之所以得名,是因为它们从中央峰向下延伸的沙石臂。从空中俯瞰,它们可以像星星一样。

科学家们首次精确确定了地球上最古老星形沙丘的年代。根据 3 月 4 日发表在《Scientific Reports》杂志上的一项研究,位于摩洛哥东南部的拉拉·拉利亚星形沙丘估计形成于 13,000 年前。

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星形沙丘分布在非洲、阿拉伯、中国和北美的沙海中。它们被认为是地球上最高的沙丘,中国巴丹吉林沙漠中的一座星形沙丘高达 984 英尺。

尽管如今星形沙丘非常普遍,但在地球的地质记录中却几乎从未发现过它们的痕迹。地质记录就像一个由岩石和沉积物层构成的时空胶囊,让地质学家得以一窥数千年前的地球面貌。岩石中缺乏星形沙丘的记录一直令科学家们困惑,因为过去的沙漠是地球地质历史的常见组成部分,但并非其中的沙丘类型。迄今为止,仅发现了一处保存在砂岩中的古代星形沙丘。它可以追溯到约 2.5 亿年前,位于现在的苏格兰。

位于摩洛哥 Erg Chebbi 的拉拉·拉利亚星形沙丘。图片来源:Charlie Bristow

威尔士阿伯里斯威斯大学的地质学家兼地球科学家 Geoff Duller 在一份声明中说:“这项研究确实是关于‘失踪的沙丘’——我们为什么在地质记录中看不到它们一直是个谜。只有借助新技术,我们才能开始揭开它们的秘密。”

这项新研究利用探地雷达深入探究了拉拉·拉利亚的内部结构。它在柏柏尔语中的意思是“最高的圣地”,该沙丘位于撒哈拉沙漠的 Erg Chebbi 地区,靠近阿尔及利亚边境。

研究人员发现,这座沙丘呈金字塔状,其目前的 238 英尺高和 2,296 英尺宽的尺寸,是过去一千年中随着它缓慢向西移动而快速增长的结果。沙丘最古老的部分已有 13,000 年的历史。

根据该研究,星形沙丘可能形成于新仙女木事件的同一时期。这是一段非常 abrupt 的全球降温时期,大约在 12,900 年至 11,600 年前,它将地球部分地区带回了冰河时代般的状态,然后又进入了快速变暖的时期。

测试还显示,该沙丘曾有 8,000 年的时间停止生长。在附近发现的一些陶器表明,人类曾经能够居住在这个比今天不那么干燥的地区。一段额外的降雨期,甚至是一次扩大的季风,在一次大干旱开始之前稳定了沙丘。

拉拉·拉利亚为什么会移动?

探地雷达显示了沙丘层状结构,揭示了降雨和风等自然环境变化是如何随着时间推移形成它的。来自多个方向的风很可能帮助形成了这些巨大的沙丘。利用这些结构数据,他们还确定拉拉·拉利亚沙丘正以每年约 1.6 英尺的速度向西移动。由于沙丘是由两个不同方向的风形成的,所以第三股从东方吹来的风正缓慢地将其推向西方。

为了确定星形沙丘的年代,研究小组使用了发光测年技术,精确确定了沙子中的矿物质最后一次暴露在阳光下的时间。他们关注的不是沙子本身何时形成,而是它们何时沉积到沙丘上的。

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Duller 告诉《The Guardian》:“石英颗粒具有一种类似迷你充电电池的特性。它可以储存从自然发生的放射性中获得的能量。当我们将其带回实验室时,我们可以让它释放能量。它以光的形式释放出来。我们可以测量它,光线的亮度告诉我们沙粒最后一次看到阳光的时间。”

通过观察沙粒中储存的能量量,研究人员可以确定拉拉·拉利亚星形沙丘的形成大约需要 900 年。每年,随着风在沙漠中吹送沙子,它会积累约 6,400 吨沙子。

这项研究中使用的技术可以应用于其他沙丘,从而让我们更多地了解地球的气候历史。发光测年技术已于 2023 年被用于发现世界上已知最古老的木结构建筑

根据该研究的合著者、伦敦大学学院的沉积学家 Charlie Bristow 的说法,“使用探地雷达深入研究这座星形沙丘,使我们能够展示这些巨大的沙丘是如何形成的,并开发出一个新的模型,让地质学家在岩石记录中知道该寻找什么,以便识别出这些令人惊叹的沙漠地貌。”

 

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Laura Baisas

新闻编辑

Laura 是 Popular Science 的新闻编辑,负责报道各种主题。Laura 对所有水下事物、古生物学、纳米技术特别着迷,并探索科学如何影响日常生活。


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