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科学家新解"罗布泊之谜":古代西湖叠加在古东湖上

罗布泊 2026-01-09 菜科探索 +
简介:

【菜科解读】

  "我们的研究表明,在古代罗布泊,西湖是叠加在古东湖上的,而东湖面积超过1万平方公里。

"中科院遥感所邵芸研究员告诉记者。


  邵芸带领团队承担的国家863计划"新型成像雷达地下目标探测与隐伏特征提取技术研究"课题日前通过了科技部组织的验收。

3年多来,课题组共开展了5次野外调查,采集了大量野外样品,进行了实验室分析,探地雷达的探测验证,充分利用雷达遥感技术对干沙层、干燥盐壳层的穿透能力,探测了被埋藏的罗布泊古湖岸线,对罗布泊"大耳朵"的成因之谜提出了新的见解。


  罗布泊位于新疆维吾尔自治区若羌县境内。

历史上,它曾是一个烟波浩渺的湖泊,物产丰富,景色秀美,养育了众多文明,包括楼兰、米兰、小河等文明,是丝绸之路的要冲,古代中西方文明交流、多民族交融的重要区域。

今天的罗布泊已经彻底干涸,只剩下广袤无边的干涸湖盆,剧烈起伏的盐壳层、风成沉积物和沙漠,没有任何生命迹象,被称为"死亡之海",地球"旱极",是中国和亚洲大陆的干旱中心,塔里木盆地的积水积盐中心,其环境演变对于全球变化研究具有重要的指示性意义。

上世纪70年代,科学家在遥感图像上发现干涸的罗布泊呈现神奇的耳朵形状,从此,罗布泊"大耳朵"就因其特殊的形态及成因不明而引起了地学界的广泛关注。


  邵芸团队通过多源雷达遥感图像解译以及极化雷达特征分析,取得三项重大科学发现:
  首先,在遥感图像上呈现"大耳朵"形状的罗布泊是由于罗布泊古东湖的西半部分为西湖所覆盖,使得原来圈闭的湖岸线被部分切割和掩盖,因此在遥感图像上能看到古东湖的东半部分,故呈现"耳朵"形状。

利用雷达遥感技术能够透视风成沉积层和极端干燥盐壳层的能力,发现了埋藏于西湖湖相沉积物之下的古东湖湖岸线,证实了古东湖连续向西延伸的湖岸线的存在,说明西湖(咸淡水混合)是叠加在古东湖(咸水)之上的。

这一科学发现表明罗布泊古湖岸线原来是呈圈闭状态的,而不仅仅是"耳朵"状的。


  其次,在野外科学考察中,找到了罗布泊古东湖的北部和西部湖岸线,确认了罗布泊的边界,由此推测,罗布泊古东湖分布范围可能远远大于原来测量的5350平方公里,初步测算超过1万平方公里。


  第三,罗布泊古东湖的干涸过程可以划分为6期,在雷达图像上表现为明暗相间的6个条带。

明条带为高含盐量湖相沉积层,代表了罗布泊较强烈的萎缩,湖面快速缩小,盐分快速结晶析出。

暗条带为低含盐量湖相沉积层,代表了罗布泊的相对较弱的萎缩,湖面缩小,但是过程缓慢,依然有西侧的河水、山上的融雪水,进行一定的补给,故含盐量较低,掺杂着较多的泥沙质沉积物。

上述过程重复出现与持续推进,是罗布泊古湖区越来越小的真实记录,说明在罗布泊逐渐萎缩、干涸的过程中出现了6个期次的湖相沉积环境变迁,代表了至少6个期次的干—湿气候变化,对于干旱地区环境演变研究具有重要意义。


五个科学无法解释的未解之谜

灵魂是否存在历史背景:人类对灵魂的探讨可追溯至几千年前,不同文化、宗教中均有关于灵魂的传说与观念,早期人类就对灵魂怀有敬畏与恐惧。

主要观点:非物质存在:部分人认为灵魂是非物质形态,与躯体共生,躯体死亡灵魂也随之消散;

或认为灵魂是独立生命形态,人死后进入更高时空维度(如四维空间)。

精神寄托说:更多人觉得灵魂是人类在拥有宗教、哲学、信仰后创造的概念,是人类对生命渴望的精神寄托。

研究现状:目前既未发现人死后灵魂存在的确凿证据,也无法证明灵魂不存在,其本质仍是未解之谜。

生命起源之谜常见解释及问题:神创论:认为生命是某种智慧生物创造,但此解释陷入逻辑死循环,无法说明创造生命的智慧生物起源。

自然发生论:认为生命从无生命物质中自发产生,然而生命复杂程度极高,现代科技无法用无生命物质制造出最简单的生命细胞,自然发生的概率微乎其微。

研究困境:除上述两种解释外,尚未找到其他合理且被广泛认可的生命起源解释。

宇宙的边界问题争议观点:无限宇宙观:因宇宙从大爆炸后持续加速膨胀,许多人认为宇宙无边界。

有限宇宙观:从科学角度思考,世间万物似乎都有大小和边界,如地球曾被古人认为无限大,但走出地球后发现是有边界的球体。

现实情况:宇宙由“可观测宇宙”和“不可观测宇宙”组成,因宇宙膨胀,遥远星系以超光速远离我们,我们只能看到部分宇宙,在观测到全部“不可观测宇宙”前,难以确定宇宙是否有边界。

梦境的真实性梦境体验:每个人都有做梦经历,多数梦境模糊,但少数非常真实,醒来后梦中人或物仍印象深刻,甚至有人难以分清现实与梦境。

相关猜想:平行世界论:有科学家猜想梦境可能是真实的,是我们在另一个平行世界的经历。

平行世界与多元宇宙论相关,随着科技发展,认可该理论的科学家增多。

多维空间关联:科学家认为平行世界与多维空间关系密切,人类生活在三维空间,之上还有更高维度空间,不同平行世界存在于不同维度,梦境可能是连接现实与平行世界的桥梁。

研究现状:目前这些只是猜想,尚未有确凿证据揭开梦境谜团。

宇宙中是否存在其他高级文明推测依据:地球是宇宙中普通行星,因具备适合生命存在的条件才有生命诞生。

宇宙有138亿年历史,行星数量难以计数,存在其他适合生命诞生行星的可能性极大,甚至可能存在领先人类数十亿年的高级文明。

现实情况:然而,我们眼中的宇宙一片死寂,迄今未发现任何外星人存在的痕迹。

科学家虽提出很多观点,但都只是猜测。

水虽常见,但在科学领域仍存在诸多未解之谜

水虽常见,但在科学领域仍存在诸多未解之谜,以下是五个与水有关的未解问题:1. 究竟有多少种冰?固态水存在17种晶体形式:目前统计显示,固态水有17种不同的晶体形式。

在地球自然环境中,Ih型冰最为常见,Ic型冰在高层大气少量存在,其余15种需在极高压力下形成。

星际空间中的冰多以无定形非晶态附着于尘粒。

形成原因:水分子间的四面体网络结构是关键。

每个水分子通过氢键形成近四面体键角,优化氢键能力。

Ih型冰的氢键构成开放、低密度的三维结构,使其能浮于水面。

压力影响:对四面体物质施加压力可使低密度固体坍缩,形成密度递增的结构,直至密堆积结构稳定。

目前观察到的17种结晶冰均由此形成,未来可能发现更多形态。

2. 有两种液态水吗?无定形冰的两相转换:日本科学家在高压下观察到无定形冰的两相转换,推测存在两种液态水:低密度常规水和高压高密度水。

模拟研究在“深度过冷”区找到相变证据。

争议与质疑:部分科学家认为结果可能由人为因素导致,统计力学原理表明此类转变远离平衡态,难以观察和模拟,目前仍是凝聚态理论前沿领域。

3. 水是如何蒸发的?蒸发速率的不确定性:液态水蒸发速率是气候模型的主要不确定因素,影响云滴大小分布及光线反射、吸收和散射。

蒸发速率表示为分子碰撞速率乘以蒸发系数(0-1之间),但实验测定值变化超3个数量级,理论计算也遇阻。

研究进展与问题:加州大学伯克利分校团队用过渡路径取样理论计算蒸发系数接近1,与液体微喷实验结果(普通水和重水均为0.6)相近。

但仍存在疑问:大气压实验数值为何低得多?盐对蒸发速率影响实验结果与理论预测矛盾(理论认为盐抑制毛细波应降低蒸发速率,但实验显示几乎无影响)。

4. 水的表面是酸性还是碱性?传统观点与新研究:传统认为瀑布雾气证明液滴表面聚集氢氧根离子(OH-),呈碱性(pH>7),胶体科学领域默认此观点。

但近期实验和计算研究指出,液态水表面可能由氢离子(H+)主导,呈酸性(pH

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