定時(shí)沸騰的魔泉:斯丘古之謎
冰島到處有間歇泉,最大的位于島的西南角。斯丘古泉霧氣繚繞的寧?kù)o水面,每隔4~10分鐘,便會(huì)變成沸騰的大鍋,猛烈噴出一道高高的沸騰水柱。
斯丘古噴泉像受人控制一樣,每隔一定時(shí)間,便向空中噴出高達(dá)22米的沸騰水柱。幾秒鐘后,響起一陣蒸氣嘶嗚聲,噴泉便停歇下來(lái),水面重歸平靜,上面籠罩著一團(tuán)蒸氣。不久水面又開(kāi)始起伏,顯示另一次噴發(fā)快要出現(xiàn),然后水面起伏加快,中間鼓起冒出氣泡。跟著氣泡突然爆裂,水柱再次噴出。無(wú)怪乎“斯丘古”在冰島語(yǔ)中意為“翻滾”。
斯丘古泉位于冰島惠特河旁的地?zé)釁^(qū),距雷克雅未克以東80千米。這個(gè)地區(qū)有許多熱水蒸氣池和熱泥漿池,大噴泉也在這里,此泉是噴發(fā)力最強(qiáng)的間歇泉。
大噴泉是世界知名的溫泉,泉水噴射高度曾達(dá)70米。1810年時(shí),此泉每隔半小時(shí)噴射一次。5年之后,泉水噴射間隔的時(shí)間延長(zhǎng)到6小時(shí);到1916年,噴射完全停止。1935年,把泉眼上的水排掉一些后,又恢復(fù)每半小時(shí)噴射一次。
今天,大噴泉又歸于沉寂。有時(shí)技術(shù)人員為了向參觀者展示壯觀場(chǎng)面,會(huì)把大量肥皂液灌進(jìn)泉里,提高泉水密度,好像給泉眼加上蓋子,使蒸氣不能散發(fā)。然后抽掉部分皂液,降低壓力,泉水隨即就噴射了。
冰島位于中大西洋海嶺上,正好處在兩塊巨大地殼板塊分離之處。這里地殼薄弱,地下的熔巖就涌上來(lái),加熱了地下水,形成間歇泉噴出來(lái)。所以島上有這么多間歇泉。
溫泉和熱泥漿往往位于熔巖接近地表,且靠近地下含水層處,惠特河谷就是這樣的地方。熔巖把含水層和其中的地下水一起加熱。熱水若不受阻礙,就會(huì)升到地表形成滾翻的溫泉或熱泥漿池。然而,如果有一部分水困在含水巖石的孔隙,會(huì)加熱到更高的溫度,形成間歇泉。起初,水因受壓而不能沸騰,隨著熱度升到超過(guò)正常沸點(diǎn)6攝氏度時(shí),過(guò)熱的水開(kāi)始沸騰。蒸氣壓力越來(lái)越強(qiáng),令泉眼上的水冒泡鼓起,這樣降低了里面的壓力,使更多的水沸騰。最后,過(guò)熱的蒸氣把熱水柱噴射出來(lái),就像從大炮射出一樣。接著水又開(kāi)始在受熱的巖石孔隙中積聚,整個(gè)過(guò)程再次重復(fù)。
1900年初,冰島人就有效利用地下熱能,供工、農(nóng)業(yè)和家庭之用。到1942年,他們建成了巨大的管網(wǎng)系統(tǒng)和泵站,將天然熱水輸送到首都雷克雅未克附近各區(qū)的巨大儲(chǔ)水罐里。天然熱水水源都經(jīng)過(guò)慎重挑選,以免影響斯丘古和其他噴泉噴發(fā)。
今天,冰島的大多數(shù)家庭都由這一系統(tǒng)供應(yīng)熱水。在其他地區(qū),工程師把冷水用泵輸入地下,由火山巖加熱后,供居民使用。
“神足”橫跨地球中心:赤道巨足之謎
基多是赤道之國(guó)厄瓜多爾的首都,也是世界上距離赤道最近的首都。赤道線(xiàn)從基多城北22千米的加拉加利鎮(zhèn)貫穿經(jīng)過(guò)。厄瓜多爾在歷史上是印加帝國(guó)的一部分,古代印加人很早就知道把地球一分為二的赤道線(xiàn),他們管它叫“太陽(yáng)之路”,把基多稱(chēng)做“地球中心”。印加人在加拉加利鎮(zhèn)上建造了一座圓形無(wú)頂?shù)奶?yáng)觀察臺(tái),在旁邊筑起了太陽(yáng)神廟。但是,這里有一個(gè)人們平時(shí)難以看到的奇特景觀:赤道巨足。火山噴發(fā)后,熾熱的白色熔巖凝結(jié)、硬化成巖石,巖石恰如一只燒鑄而成的巨足,不偏不倚恰好踩在地球的平分線(xiàn)上。但是這種奇特現(xiàn)象只有在高空中才能俯視到,人在地面上由于地球呈球形,地形呈傾斜狀態(tài),無(wú)法看到。
那么,上述奇觀怎么會(huì)出現(xiàn)的呢?一種觀點(diǎn)認(rèn)為那里地處赤道,地殼活動(dòng)頻繁,完全有可能是在哪一次火山爆發(fā)后噴出的巖漿,在硬化過(guò)程中湊巧形成了這一奇異形狀,也就是說(shuō)這是大自然的杰作;一種看法是花崗巖石經(jīng)過(guò)長(zhǎng)年累月風(fēng)化、侵蝕,從而造成了現(xiàn)在這一奇特的地貌;還有一部分人認(rèn)為是古代印第安人在已有的自然形狀上再創(chuàng)造,加工、雕刻成目前的模樣,目的是為了作出標(biāo)記,讓人們知道這里就是地球的平分線(xiàn)。他們的理由是,早在好多世紀(jì)以前,基多就已經(jīng)成為古代印加帝國(guó)的政治、宗教中心,印加人自古就崇拜太陽(yáng)神,自詡是太陽(yáng)的子孫。居住在基多附近的土著居民,即印加人的一支魯倫班巴人,在當(dāng)時(shí)就已掌握較高的天文、數(shù)學(xué)、建筑藝術(shù)知識(shí)與技術(shù),幾乎準(zhǔn)確無(wú)誤地把太陽(yáng)神廟建造在地球的平分線(xiàn)上。因此,認(rèn)為巨足是古代印第安人在大自然恩賜的石塊上藝術(shù)再創(chuàng)造的結(jié)果,這點(diǎn)也完全是可能的。
那么,究竟是何種原因造成了赤道巨足,這點(diǎn)目前還無(wú)法確定,只有等待后人的進(jìn)一步研究了。
死亡陷阱:真實(shí)的流沙
世界上許多地方都有流沙,但對(duì)流沙的成分一直所知甚少,直到近年來(lái)才獲得一點(diǎn)知識(shí):這類(lèi)沙與一般表面參差不齊的沙粒不同,圓沙粒像小小的滾珠軸承,滾動(dòng)的時(shí)候很少摩擦力,因此任何重物都會(huì)在圓沙中迅速下沉。另一說(shuō)法認(rèn)為,沙粒受到黏泥或其他光滑物質(zhì)的潤(rùn)滑,使它們受重滑開(kāi)。
研究人員發(fā)現(xiàn),濕沙跟干沙同樣可以支撐重量,但濕沙中有水。如果水留在沙中不動(dòng),沙不會(huì)流;不過(guò),假如水在沙中以某種方式流動(dòng),沙就隨之流動(dòng)了。假如沙粒細(xì),上涌水流又急,就變成“超流沙”狀態(tài)了。這種沙雖然表面看來(lái)像混凝土一樣堅(jiān)實(shí),但人一踏足其上立刻就會(huì)下沉。水流慢,而沙粒粗的時(shí)候,便成為慢流沙。踏上去走幾步,通常還能轉(zhuǎn)身再走出來(lái)。
如果人在流沙中不是馬上下沉,而且還可以露出頭來(lái),就可能像在水中那樣浮起來(lái)。液體浮力的定律,流沙也適用。物體在液體中所受的浮力,等于本身體積所排的液體的重量。同時(shí),因?yàn)榱魃潮人?,所以人在流沙里比在水中更容易浮起?lái)。
碰到流沙的話(huà),試依照下列的守則去做:第一,不要驚慌,流沙很少取人性命。第二,快叫同伴退后。第三,把背包或其他重物丟掉。第四,身向后仰,伸開(kāi)四肢有如大鵬展翅。這樣就有可能會(huì)使你浮在沙上。最后,輕輕地向硬地蠕動(dòng)或滾動(dòng)。在懷疑有流沙的地方行走時(shí),最好攜帶一根木棍,必要時(shí)可作救援之用。
被掩埋的古寺傳說(shuō):會(huì)“唱歌”的西奈沙漠
現(xiàn)時(shí)科學(xué)家正在竭力解答一個(gè)難解之謎——鳴沙現(xiàn)象。聲音響亮的鳴沙在世界各地許多沙灘及沙漠上都有。人在鳴沙上行走,腳會(huì)深陷沙中,因?yàn)樯沉:芩缮?。沙粒?shù)以百萬(wàn)計(jì),表面非常光滑,造成一陣連續(xù)的振動(dòng),發(fā)出悠長(zhǎng)的聲音,好像音樂(lè)。
鳴沙的現(xiàn)象,也可以解釋西奈半島某處埋有一所寺院的古老傳說(shuō)。相傳有一所寺院被龐大的沙丘掩埋,但寺院的群鐘依舊發(fā)出悠長(zhǎng)的音調(diào)。路經(jīng)沙漠的游牧民族及其他旅客,有時(shí)會(huì)聽(tīng)見(jiàn)這種鐘聲。據(jù)說(shuō)旅客所騎的駱駝,來(lái)到這座神秘山丘,聽(tīng)見(jiàn)地下發(fā)出的音樂(lè)就會(huì)吃驚。起初,聽(tīng)到的聲音有如豎琴弦線(xiàn)被微風(fēng)吹動(dòng)時(shí)發(fā)出的一樣。但在沙層下瀉速度增加,移動(dòng)加劇后,發(fā)出的聲音就比較像一根濕手指在玻璃上擦劃所產(chǎn)生的聲音。崩瀉的沙層到達(dá)山腳時(shí),回響有如遠(yuǎn)處的雷聲,使游客所坐的巖石也震動(dòng)起來(lái)。
約200年前,許多歐洲人到西奈山朝圣后,似乎都證實(shí)他們?cè)谏衬程帲?tīng)見(jiàn)悠長(zhǎng)穩(wěn)定的鐘聲。這種聲音好像是阿拉伯僧侶拿來(lái)作鐘用的懸吊金屬棒被不斷急促敲擊一樣。但聽(tīng)見(jiàn)聲音的地方卻杳無(wú)人煙。
1940年,英國(guó)物理學(xué)家巴格諾爾德調(diào)查鳴沙的現(xiàn)象,這是第一次有人用真正科學(xué)的方法研究鳴沙。巴格諾爾德發(fā)現(xiàn),鳴沙通常在兩種普遍的地點(diǎn)發(fā)生——海岸上及沙漠沙丘和沙灘的滑落面(或背風(fēng)坡)上。只要在上層的干沙上迅速擾動(dòng),譬如在沙上走動(dòng)、用手掌掃過(guò)或用一根棒垂直插進(jìn)去等動(dòng)作,都能發(fā)出聲音。
他發(fā)現(xiàn)用上述方法去擾動(dòng)沙漠上的沙,所發(fā)出的聲音頻率較低。但是沙漠的沙在向下崩瀉時(shí),表面速度足以使它發(fā)出清晰可聞的嗡嗡聲,甚至更高的音調(diào),這要視崩瀉的速度而定。南非卡拉哈里沙漠的沙移到比勒陀利亞后,因?yàn)闆](méi)有沙漠環(huán)境,就會(huì)喪失它的發(fā)聲特性,除非在實(shí)驗(yàn)之前,能把沙貯藏在密封的容器內(nèi)。把沙加熱到攝氏200度,也可以恢復(fù)其發(fā)聲的特性。由此可見(jiàn),濕度可能使一些沙漠上的沙粒失聲。
最近,幾位科學(xué)家發(fā)現(xiàn)沙粒的圓度,并非鳴沙的主要特點(diǎn)。但沙粒的大小劃一,反而最重要,可使沙堆產(chǎn)生發(fā)聲的特性。此外,如有塵埃,嗚沙發(fā)聲就會(huì)減弱,有時(shí)甚至完全發(fā)不出聲。沙粒經(jīng)過(guò)琢磨,未受其他物質(zhì)污染,而且全部大小相近,就會(huì)發(fā)出鳴聲。如果不斷加以搗碎,這類(lèi)小沙粒就喪失“鳴叫”的特性,但用篩分、沖洗或煮沸等方法把幼細(xì)的碎屑除去,即能恢復(fù)其特性。
鳴沙究竟為什么會(huì)具有發(fā)聲的特性呢?科學(xué)家們說(shuō),如要產(chǎn)生任何聲音,兩層或多層沙之間必須有切力運(yùn)動(dòng)。如果沙層單薄而又無(wú)邊限;只有斜敲,才能發(fā)出聲音。在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行試驗(yàn),從上而下敲擊證明是產(chǎn)生切力運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)便方法,但沙堆必須限于容器里面才能見(jiàn)效。不過(guò),這種現(xiàn)象究竟怎樣發(fā)生,依舊是個(gè)謎。
大自然的鬼斧神工:通向大海的4萬(wàn)個(gè)臺(tái)階
愛(ài)爾蘭北部海岸的一個(gè)海角,數(shù)以萬(wàn)計(jì)的多角形樁柱拼在一起成蜂巢狀,構(gòu)成一道獨(dú)一無(wú)二的階梯,直伸入海?;鹕饺蹘r慢慢冷卻后會(huì)成何模樣,這是最壯觀的實(shí)例。
按照神話(huà),愛(ài)爾蘭巨人麥科爾砌筑了一條路,從他在愛(ài)爾蘭北部安特里姆郡的家門(mén)穿過(guò)大西洋,到達(dá)他的死敵蘇格蘭巨人芬哥爾在赫布里底群島的根據(jù)地。但敵人狡猾地先發(fā)制人,從自己的斯塔法島來(lái)到愛(ài)爾蘭。麥科爾的妻子騙芬哥爾說(shuō),熟睡中的麥科爾是她襁褓中的兒子。芬哥爾聽(tīng)了甚是害怕,擔(dān)心襁褓中的兒子已如此巨大,其父定然更加巨大。于是驚惶地逃到海邊安全的地方,并立即把走過(guò)的路拆毀,令砌道不能再用。
雖然科學(xué)家已知道賈恩茨考斯韋角是怎樣形成的,但因何會(huì)流傳出這樣一個(gè)神話(huà)卻不難想象。單看砌道的規(guī)模已令人想到這定然出自超人之手。從高空下望,它確實(shí)像沿著275千米長(zhǎng)的海岸,由人工砌筑出來(lái)的道路,而且還往北延伸150米,進(jìn)入大西洋。大部分的樁柱數(shù)目更是駭人:約有4萬(wàn)根玄武巖樁柱,全都是形成規(guī)則的多角形,大部分是六角形,而且還緊密地拼合在一起,要插把刀子進(jìn)去也很難。
撇開(kāi)神話(huà)不談,關(guān)于這條砌道是怎樣形成的,就有過(guò)多種理論解釋。
有人認(rèn)為是石化了的竹林,或是海水中的礦物沉積所致。今天,大部分地質(zhì)學(xué)家都認(rèn)為源自火山活動(dòng)。約在5000萬(wàn)年前,愛(ài)爾蘭北部和蘇格蘭西部的火山活動(dòng)開(kāi)始活躍,地殼上不時(shí)出現(xiàn)火山口,涌出的熔巖流遍周?chē)?,深達(dá)180米。熔巖冷卻后硬化,但在新爆發(fā)之后,另一層熔巖又覆蓋在上面。熔巖覆蓋在一片硬化的玄武巖層上,就冷卻得很慢,收縮也會(huì)很均勻。熔巖的化學(xué)成分令冷卻層的壓力平均分布于中心點(diǎn)四周,因而把熔巖拉開(kāi),形成規(guī)則形狀,通常是六角形。這個(gè)過(guò)程只須發(fā)生一次,使基本形狀確定下來(lái),六角形便會(huì)在整層重復(fù)形成。冷卻過(guò)程遍及整片玄武巖,因而形成一連串的六角形樁柱。在首先冷卻的最頂上一層,石頭收縮,裂成規(guī)則的菱形,就像干涸河床上泥土龜裂一樣。當(dāng)冷卻和收縮持續(xù),表面的裂縫向下伸展,直達(dá)整片熔巖,把石頭分裂成直立的樁柱。千萬(wàn)年來(lái),海洋侵蝕堅(jiān)硬的玄武巖柱,造成今天樁柱高低不一。冷卻的速度亦對(duì)石柱的顏色有影響。石內(nèi)的熱能漸漸散失后,石頭便氧化,顏色由紅轉(zhuǎn)褐,再轉(zhuǎn)為灰色,最后成為黑色。
這條砌道給世世代代的藝術(shù)家和作家?guī)?lái)不少創(chuàng)作靈感,被贊頌為“造化的祭臺(tái)與殿宇”。
(摘自《世界地理未解之謎全記錄》)