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一项研究认为,海洋在类地行星演化以及气候调节中发挥着重要作用。研究人员表示,我们知道许多太
以下哪项如果为真,最能支持研究人员的上述论证?
A不同行星的自转速率会影响该行星上的海洋环流模式,从而影响全球性的热传输
B火星距太阳轨道半径适中,但是火星上没有海洋,其表面温度变化范围较大,也没有生命存在
C土卫六是太阳系中除地球外,唯一表面拥有稳定液态物质的天体,土卫六上的液体是甲烷和乙烷等碳氢化合物,可以作为生命起源的基础
D地球上的生命需要水并不代表其他行星上的生命也需要水才能生存
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以下哪项如果为真,最能支持研究人员的上述论证?
A不同行星的自转速率会影响该行星上的海洋环流模式,从而影响全球性的热传输
B火星距太阳轨道半径适中,但是火星上没有海洋,其表面温度变化范围较大,也没有生命存在
C土卫六是太阳系中除地球外,唯一表面拥有稳定液态物质的天体,土卫六上的液体是甲烷和乙烷等碳氢化合物,可以作为生命起源的基础
D地球上的生命需要水并不代表其他行星上的生命也需要水才能生存
A.间接推断几乎天体物理学和地球科学研究中不得已而采取的重要研究方法
B.太阳系是由一个原始星云逐渐演化而形成的
C.一般来说,类地行星是比较容易形成磁场
D.木星的存在是地球上能繁衍出生命的重要保障之一
A.铁能够促进海洋中生物的生长
B.铁能使海洋大量繁殖海藻
C.海洋能够自发地吸收二氧化碳
D.铁能够有效地吸收废气净化环境
A.说法中不符合原文意思的一项是。
B.目前在发现和研究类地星体方面,还没有技术上的重大突破。
C.光学日冕仪实际上是一种光学滤镜。
D.美国宇航局和欧空局在发现和研究类星体方面展开了激烈的竞争。
E.科学家已在太阳系以外探测到120多颗行星。
近日,美国新墨西哥大学和西北大学的研究人员在《科学》杂志上撰文称,地球内部可能存在着一个3倍于地表海洋总水量的“隐形海洋”。这一“隐形海洋”位于 地球内部410~660公里深处的上下地幔过渡带,其形态并不是我们熟悉的液态、气态和固态,而是以水分子的形式存在于一种名为林伍德的蓝色岩石中。
林伍德石是一种在高温高压环境下(介于525~660公里间的地幔)产生的矿物,能将水合物包含于其结构中。1969年,这种矿石首次在Temham陨石中被发现,且被认为很有可能大量存在于地球地幔中。
“我想我们最终找到了整个地球水循环的证据,这或许有助于解释地球地表大量液态水的存在。”在西北大学地球物理学家史蒂文·雅各布森看来,他们的发现提供了地表水来源的一个合理解释。
地下有“水”的猜想
据报道,研究人员利用遍布美国的2000多个地震仪分析了500多次地震的地震波,这些地震波会穿透包括地核在内的地球内部,研究人员据此分析地震波穿透 的是什么类型的岩石。由于水的存在,地震波传播的速度会降低。结果表明,在美国地下660公里深处,岩石发生部分熔融,且从地震波传播速度减缓来看,这是 可能有水存在的信号。
美国的研究人员还在实验室中合成上下地幔过渡带中存在的林伍德石,当模拟地下660公里深处的高温高压环境时,林伍德石发生部分熔融,就像“出汗”一样释放出水分子。
“上述研究推论的逻辑是,如果地下有水的形式存在——哪怕只有很少一部分,就会降低部分物质的熔点,它们在地幔过渡带高温高压的环境中产生部分熔融。溶液 中的波速要比固体矿物中的波速低很多,加上水的存在,所以能够显著降低地震波的流速。当观测到这种情况,首先就会推测是不是有部分熔融的发生。”中科院地 质与地球物理研究所的张研究员在接受采访时表示,这研究结论是一项逻辑上比较合理的推断。
也就是说,如果这些地震波穿过地下660公里深处,恰好经过发生部分熔融的林伍德石,那么地震波传播速度降低的现象就容易理解了——由此也能够推测;正是由于水的存在,导致了林伍德石的部分熔融。
难以定论有“海洋”
然而,尽管此推论在逻辑上能够讲得通,但以这种“从现象分析物质成分”的方式得出的结论是否成立,还难以定论。
同样来自中科院地质与地球物理研究所的林研究员认为,美国科学家用地下有水的可能性去解释地震波传播速度减缓有一定的合理性,但其结论还不宜“外延太多”,毕竟局部的现象不能代表整个地幔过渡带圈层均如此。
“地球物理的很多问题是有多解性的。”林研究员认为,地震仪测到的地震波波速的变化,也许有别的解释,他举例说,俯冲板块(通常情况下是指由洋壳组成的大 洋板块)相对于地幔是一个“冷而干硬”的东西。它到底能冲到多深?有人认为它穿过了地幔过渡带,有人认为它停留在过渡带上面,“如果它穿过了过渡带,由于 洋壳中有很多含水矿物,那么林伍德石含水就可能是一个局部的特例。”
究竟是不是特例?判断依据是什么?林研究员与他的博士生曾经在开展极陨石冲击变质研究中,发现了大量林伍德石。通过进一步研究,他们发现林伍德石颗粒的 Fa值(FeO的摩尔占比)与拉曼谱峰(可用于确定物质的成分)有很好的线性相关,从而建立了两者之间的关系式,进而得到利用拉曼光谱测定林伍德石化学成 分的新方法。
美国某学刊中有研究曾利用拉曼光谱的方法测出林伍德石FeO的摩尔含量在25%左右,林研究员认为,这意味着该项研究的林伍德石中铁橄榄石占25%左右,这比地幔中的平均高出8%左右。“这就给了一个信号,这个林伍德石代表性不强。”
“地震波速变化是不是一定因为水,即使是因为水,是不是全球性的,我认为都值得继续研究。”林研究员总结说。
地球物理学与比较行星学
在采访中,记者发现,科学家对林伍德石的猜想始于地幔过渡带,而对其着手研究则始于来自陨石中的此类矿石,这其中又有怎样的联系呢?
张研究员解答了记者的疑惑。原来,限于人们难以获得地下如此深度的矿石样本,对于地球深部结构和成分的研究,科学家们选择了一种间接的途径——比较行星学。
通俗地说,比较行星学是通过比较行星间特质的差异性来研究行星的学问。地球作为太阳系中的一颗行星,对其他类地行星物质成分的研究,可以为地球内部的物理 构成提供借鉴。正所谓“他山之石,可以攻玉”,随着行星星际探测技术的发展和探测范围的扩大,比较行星学到了快速发展。
“地球深部研究是一个多学科交叉的点,就好像‘瞎子摸象’一样。比如我们做实验和模拟计算的,摸到的是一条腿,做比较行星学摸到的是另外一条腿,不同学科 有不同的角度和推测,但是大家都希望到最后能够得出大象的图景。”张研究员说,“地球物理学与比较行星可以相互佐证。”
而对于“地球深部是否存在隐形的海洋”这一问题,张研究员认为,找到地表水源头的研究意义重大,美国科学家的发现值得重视,不过对其结果可靠性及其实性的检验仍需要时日。
根据文章,回答下列问题:
1.辨析题:对下面的句子作出正误判断,并进行简单解析。
美国新墨西哥大学和西北大学的研究人员推测,“隐形海洋”里的水可能是存在于地幔中的林伍德石中的水分子。
A.由3 000个随洋流上下浮动的浮标组成全球海洋观察网,监测海水变化
B.用装有海水温度和盐度传感仪的浮标,在深海海流中收集相关信息
C.用轨道上运行的卫星接收浮标采集的信息,控制浮标工作的全过程
D.分析和研究浮标探明的深层海水热容量的信息,绘制“海洋气象图”
A.由3 000个随洋流上下浮动的浮标组成全球海洋观察网,监测海水变化
B.用装有海水温度和盐度传感仪的浮标,在深海海流中收集相关信息
C.用轨道上运行的卫星接收浮标采集的信息,控制浮标工作的全过程
D.分析和研究浮标探明的深层海水热容量的信息,绘制“海洋气象图”
阅读以下文字,完成以下问题。
除了我们呼吸的空气受到污染之外,气候变化还有另一个重要后果:海平面升高。这种情况在上个世纪得到了广泛关注,法国气象局气候研究负责人解释说,发生这种情况的原因:“大陆冰川(而非大浮冰)融化和热膨胀(海洋表面水层扩张)”。IPCC的专家认为,到2100年全球的海平面平均涨幅将达到15~95厘米。有一条规则甚至指出,气温每升高1℃,海平面就会升高大约10厘米。
海平面升高将对沿海地带产生巨大影响。给人印象最深刻的变化将是坡度比较平缓的洼地被淹没。太平洋上的某些岛屿、三角洲地区、泻湖周围的狭长地带以及红树群落都可能会被淹没,甚至消失。同时,已经遭受冲刷剥蚀的海滨将被极大地“改造”。以费雷角半岛为例,法国气候学与环境学实验室的一名研究人员认为,该半岛的各处海滩都将受到更严重的冲刷剥蚀。如今,费雷角半岛的边缘每年向内陆缩减1.5米。
随着温室气体排放量的增加,海洋不仅水平面上升,温度也会升高。由于海洋在陆地气候的变化中起着主要作用(通过海气热交换与热盐环流),海水温度升高令专家们不知所措。取样分析以及卫星观察使人们注意到一种正在发展的分层现象:海水表面与深水的温差越大,水流交换活动似乎就越少。温度升高会改变洋流活动吗?尤其是湾流,这种在冬季能够使北欧海水温度升高的温暖洋流也将逐渐消失。最后,在海平面之上,气候变暖导致一系列海洋学家们还远未完全弄清楚的极端现象(例如厄尔尼诺现象)。
海水温度升高还会对其中的动植物产生可觉察到的影响,例如,珊瑚礁的面积已经减少了27%。最近,联合国发表了一份《世界珊瑚礁地图册》,专家们在其中预言,不出百年时间,珊瑚礁就会全部消失。有个现象可以证明这种观点:专家们从1998年开始发现,珊瑚出现了奇怪的白化现象,这与海水温度升高直接相关。
未来几年,海平面升高的速度将会如快,尤其是当大冰川、格陵兰岛和南极洲真正受到影响以后。让.儒泽尔担忧地说:“北极大浮冰的厚度已经在50年内减少了40%,据某些气候模型预测,在21世纪,格陵兰岛上的冰层将会变得脆弱,使海平面上升3米,这对全球来说将是灾难性的。”此外,一些永久冻土将会释放出有害气体(二氧化碳和甲烷),数量难以估计。到那时,气候系统的[ ]又将是什么?
下列关于“分层现象”的理解,不符合原文意思的一项是()。
A.海水的表面温度会升高,水温的温差会加大
B.会导致厄尔尼诺这一类极端现象的发生
C.北欧地区会变得更加寒冷
D.水流交换活动会减少,并从此改变洋流的活动
A.关于月球形成时间,有两种不同的估算方法,一种基于放射性衰变测量,一种是基于计算机模拟
B.关于月球形成过程,有两种不同的理论假说,一种基于月岩自然衰变,一种是塬行星盘自然演化
C.关于月球形成方式,有两种不同的模型解释,一种基于月球组成成分的测量,一种是小行星撞击
D.关于月球与地球的演化,有两种不同的还塬方法,一种基于月球现有成分的测量,一种是计算机模拟
A.由3000个随洋流上下浮动的浮标组成全球海洋观察网 ,监测海水变化
B.用装有海水温度和盐度传感仪的浮标,在深海海流中收集相关信息
C.用轨道上运行的卫星接收浮标采集的信息,控制浮标工作的全过程
D.分析和研究浮标探明的深层海水热容量的信息,绘制“海洋气象图”
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