中新社上海10月2日電 (記者 陳靜)在北極地區斯瓦爾巴群島和火星地表,分佈著大量神秘規則石質圖案。這些圖案由大大小小、各種各樣的碎石堆積而成,有的排成一個個多邊形的空心石環,有的呈條紋狀空間分佈,令科學家們十分著迷。
記者2日獲悉,由中國科學家團隊領導,日本、美國和荷蘭科研人員共同參與的最新研究成果率先揭示了凍土區“規則有序圖案”的形成過程及其地貌演變特徵。該項研究成果線上刊登於國際頂尖期刊《美國科學院院報》(PNAS)。
採訪中記者瞭解到,在中國青藏高原、大小興安嶺等凍土區,這樣的石質斑圖同樣存在。華東師範大學生態與環境科學學院劉權興教授團隊聯合紹興文理學院青年教師李安原,中國科學院凍土工程國家重點實驗室、華南理工大學、上海交通大學、日本筑波大學、美國華盛頓大學、伊利諾伊大學香檳分校、荷蘭皇家海洋科學院科學家基於長達3年的研究,創造性地設計了針狀冰-顆粒分選實驗系統,首次從實驗角度揭示了凍土區石質圖案的形成過程及新型自組織機理。
相關論文的唯一通訊作者劉權興當日告訴記者,地表系統中的顆粒物質受到外界環境作用,比如風力、凍融等,會不斷地聚集、分離並自發地形成有序的空間結構。這種特殊的機制讓地表顆粒物質從無序中創造有序,由簡單向複雜演化,進而形成多種多樣精緻的地表斑圖。
中外學者的共同研究發現多年凍土區地表顆粒物質在凍融迴圈作用下,地表碎石不斷朝著石域濃度高的區域遷移,進而自發地形成多種有序圖案結構。他們構建了冰針高度—碎石濃度動態演化的理論體系,並發現該過程與多相體系中的油水分離過程存在完全相同的物理原理,即“相分離”機制。
劉權興教授表示,該研究在國際上首次發現並報道了地貌學中的相分離機制,並揭示地表圖案產生的新型機理。(完)
來源:中國新聞網