

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。

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。”