位於美國亞利桑那州石化森林國家公園欽利組（上三疊紀形成的地層，由河流相、湖相、沼澤相及風成沉積組成）中具有彩色條帶的錐狀隆起，是“藍色彌撒”的一部分，同時也是2.2億到2.25億年前形成的一種地質特徵。圖片來源：NPS
地球上的岩石是怎麼鏽蝕，然後變紅呢？由羅格斯大學領導的一支研究團隊提出了一種新的見解，有助於解決距今超過2億年前的晚三疊紀時期的遺留問題。那時候地球上的溫室氣體含量極高，可以作為預測未來地球面貌的模型。
羅格斯大學新布朗斯維克分校的地球與行星科學系助理教授、論文第一作者Christopher J. Lepre說：“我們在新澤西州和美國西南部岩石上看到的紅色，均緣於一種自然礦物——赤鐵礦。據瞭解，紅色赤鐵礦構成了地球上的‘紅層’地貌，以及火星的面貌。我們的研究為理解這種紅色的形成時間，其中發生的化學反應以及赤鐵礦所扮演的角色提供了重要幫助。”該研究成果由Lepre和哥倫比亞大學的一位科學家共同發表於《美國科學院院刊》。這項研究挑戰了人們的傳統認知。以往的理論認為，赤鐵礦或無法用於解釋在遠古時期出現的現象，因為它是自然化學變化的一種產物，出現時間較紅層開始沉積的時間晚許多。
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Lepre認為赤鐵礦濃度準確記錄了在晚三疊紀1450萬年間，位於泛大陸（古代超級大陸）的一些平原上的季風和降雨（資訊）。藉助這一資訊，他評估了環境變化、氣候及陸地脊椎動物演化之間的關係。
Lepre檢測了在美國亞利桑那州石化森林國家公園欽利組地層中鑽取的518米長巖芯中的一部分，這一樣本目前儲存在羅格斯大學。羅格斯大學新布朗斯維克分校的Emeritus Dennis V. Kent教授為一支由羅格斯大學領導的團隊檢測了同樣的巖芯，發現由於木星和金星的引力牽引，地球軌道的長度每隔40.5萬年會被略微拉長，且此變化將對地球氣候產生至少2.15億年的影響，這一發現使得科學家們可以更好地確定恐龍繁衍等事件發生的時間。
Lepre根據紅色岩石的可見光譜，確定了其中的赤鐵礦濃度。據科學家們瞭解，這是首次用該方法研究如此古老的岩石樣本。這些紅色岩石樣本可以追溯到距今超過2億年的晚三疊紀。很多科學家認為岩石中的紅色是距今不久前，其中的鐵元素和空氣反應產生的，就像腳踏車生鏽那樣。因此幾十年來，科學家們一直認為赤鐵礦和它的紅色並不重要。
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Lepre認為，“實際上，這些赤鐵礦很古老，有可能是古代土壤和氣候變化相互作用的產物。這些氣候資訊有助於我們梳理出獸腳亞目恐龍（霸王龍和現代鳥類的早期祖先）正處於上升趨勢時，陸地動物和植被情況發生變化的誘因——比如，這些是由於氣候變化導致還是受小行星撞擊的影響。”
與納瓦霍族（Navajo Nation）成員合作的科學家們已經提交了一份價值百萬美元的基金申請書，希望在科羅拉多平原鑽取更多巖芯，其中包括能夠記錄大氣二氧化碳濃度快速變化的岩石。近年來由於人類活動導致大氣二氧化碳濃度翻倍的結論，也是透過相似的方法驗證的。
翻譯：張宇哲
審校：董子晨曦
引進來源：美國羅格斯大學
本文來自：中國數字科技館
