會"呼吸"的地球

我們常說:地球是活的、是動態的,地球從未真正安靜過。當地球某處發生了一個大地震,在隨後的數小時甚至數天,地球就像是一個響鈴一樣響個不停。地球上的風與大氣運動使得整個地球持續著發出一種高音階的嗡嗡作響。現在,科學家已開始懷疑,地球是否也像人一樣的"呼吸",每年地球壓縮、擴張一次,就像人的胸腔吸氣(擴張)吐氣(壓縮)。
在2000年年底美國舊金山舉行的AGU(美國地球物理聯合會)秋季年會上,科學家報告說日本的火山爆發旺季可能和上述地球的"呼吸"有關。阿拉斯加大學的火山地震學家Stephen McNutt 利用跨越日本東北部約50個全球衛星定位系統(GPS)測站,偵測到日本東西方向的地殼在一年中縮減了3公分,這個壓縮在一年中並非持續而穩定的發生,而是,在秋季時的壓縮速率比平均值快15%,在春季時則比平均值慢了15%。日本國家天文觀測所的Kosuke Heki表示他也觀察到類似的結果,亦即在日本北部,地殼確實有類似的季節性壓縮之變化,但是他用的方法是在花崗岩中鑿了一條150公尺長的隧道,然後在裡面放置一種應變測量儀來測量地殼的變形。
有趣的是,McNutt同時也報告了在阿拉斯加的Pavlof火山、日本的Oshima與Miyake-jima火山、智利的Villarica火山,這些火山的爆發時間,在一年中都傾向於在九月到十二月中發生,亦即9-12月是爆發旺季,其中Pavlof火山的紀錄顯示其在旺季中爆發的機率是99%。這樣子的現象使人聯想到這些火山的爆發和每年一次的地殼壓縮有關,就像擠牙膏一樣,秋冬季時的地殼壓縮將岩漿庫中的岩漿擠出,導致火山爆發,釋放壓力之後使得來年春天比較不會有火山爆發的情形。根據日本Tohuko大學的地震學家Masakazu Ohtake和Hisashi Makahara的研究,確認了自西元前684年以來,日本中部的大地震沒有例外的都發生在每年八月到次年二月之間,亦即這期間是該地區的地震旺季。
雖然,地球物理學家還不瞭解地球會"呼吸"的原因與產生機制是什麼,但上述的觀察資料已使得許多科學家學會用更謙虛與尊敬的心來看我們的地球,而且不再輕易排斥許多自然現象之間可能有的關聯性。哪天當有人告訴你,地球也會打嗝時,請不要嗤之以鼻﹗


照片出處: 阿拉斯加火山觀測所(Alaska Volcano Observatory)

參考資料:
Kerr, R. A. (2001), Earth`s breathing lessons. Science, 291, p. 584.


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