靈異象限續集?
抑或是結凍和解凍的物理原理?

資料來源:科學人雜誌

2003年5月1日


撰文╱明克爾(JR Minkel)

翻譯╱曾耀寰 
   
在北極圈的土地上,可以看到石頭排列出各種鑲邊的圓形、多邊形

、條紋,甚至迷宮狀的圖樣,但是研究人員對這些壯麗的外型從未

做出合理的解釋。現在,加州大學聖克魯茲分校的凱斯勒(Mark A

. Kessler)和加州大學聖地牙哥分校的沃納(Brad Werner)採用

一種電腦模型,因而判定出所有石頭圖像,都是由「結凍—解凍」

的循環規律產生的兩項機制所造成的。

在側面掏選作用中,凍土就像透鏡狀小塊結晶霜,平行於石頭和土

壤界面延展開來。這個延展的行為擴大了原有土壤的外型,小山丘

變得更大,窪地變得更寬廣,而石頭則從山丘滾到窪地。當土壤解

凍,由於重力的作用,它只能沿著垂直方向延展;這會讓其他石頭

無法滾動,因此維持了石頭和土壤更加分離的新結構。這種過程重

複進行,並反饋到本身,相同的冰晶也會壓縮和拉長那些正在增長

的石堆,這種過程稱為「石頭領域的擠壓」(stone domain 

squeezing)。阿拉斯加大學費班克分校的曼恩(Daniel H. Mann)

認為,這項結果暗示,一些地質外型並不單單是土壤微觀物理的副

產品,而是遵循更高階的規則,例如掏選作用、擠壓作用,都會在

某些時間和大小的尺度下進行。相關研究和評論發表在今年1月17

日的《科學》。【本文原載於Scientific American 2003年3月號】