Formel zu finden, zu erklären, die Erde gleichmäßig verteilt Täler

Flugzeug-Passagiere, die gerne aus den Blick auf der Erdoberfläche von der Fensterbank haben wahrscheinlich bemerkt, dass dieses seltsame Phänomen – viele Täler und Grate scheinen gleichmäßig verteilt werden. Badlands Nationalpark in South Dakota ist ein gutes Beispiel.

Seit Jahrzehnten haben Wissenschaftler vermutet, dass diese seltsame, aber weit verbreiteten Regelmäßigkeit ergibt sich aus geologischen Tauziehen zwischen Streams Carven Rock um Täler und Boden allmählich kriecht oder bergab fallen aufgrund von Störungen zu erstellen.

Eine neue Studie MIT Geologe Taylor Perron und seine Kollegen geklappt hat eine mathematische Gleichung beschreiben diesen Prozess und herausfinden, welche Kraft ist das Tauziehen zu gewinnen – und um wie viel.

Ihr Ansatz ermöglicht ihnen auch, den Abstand zwischen den Täler und Grate vorherzusagen. In der Tat Perron und seine Kollegen ihre primäre Gleichung auf fünf Landschaften in den Vereinigten Staaten getestet und korrekt vorhergesagt das Tal und Ridge Abstände gibt. Die Seiten enthalten Gabilan Mesa und Napa Valley in der California Coast Ranges; der Drache zurück Druck Grat entlang der San-Andreas-Verwerfung in der Carrizo Plain, California; Punkt des Berges in Salt Lake City, Utah; und hohl Eaton im Südwesten von Pennsylvania.

An allen fünf Standorten ist der gleiche Abstand zwischen Tälern kein Ergebnis Strukturen in das zugrunde liegende Fundament, wie Frakturen oder Störungen. Die Sites umfassen verschiedenste Gesteinsarten, wie Sandsteine, Siltsteinen, Konglomerat Felsen und sogar Kohle und haben verschiedene Arten von Vegetation.

{{video = "LS_090722_valley-Abstand" Title = "Die Evolution der Erde gleichmäßig verteilt Täler" Caption = "die Evolution ist ein Modell-Landschaft gleichmäßig verteilte Täler über 600.000 Jahren unter dem Einfluss von Grundgestein Hebung, Stream Einschnitt und Boden kriechen gezeigt."_FITTED Siehe Perron Et Al., 2009, Natur."}} Perron sagte, er sei überrascht, dass der Mechanismus Tal Abstand zu kontrollieren, so einfach ist.

"Es war wie Demontage eine komplizierte Maschine, nur um dann festzustellen, dass es durch einen einzigen Knopf gesteuert wird!", sagte er LiveScience.

Dinge wie auch aus

Natürlich, nehmen Täler und Grate viele tausend Jahre um zu Reifen und rücke. Zunächst als Stream Kanäle beginnen in Boden oder Gestein erodiert, bilden sie kleine Täler mit unregelmäßigen Abständen Perron sagte.

Leichte Unterschiede in der ursprünglichen Topographie von Ort zu Ort dazu führen, dass einige dieser Täler, größer als zu beginnen – oder Abstand von – ihre Nachbarn, sagte er. Die größeren Täler sind in der Lage, mehr Wasser zu erfassen und erodieren schneller, die stiehlt Wasser aus den kleineren Tälern, Verkümmerung ihr Wachstum.

"Schließlich ganz, die meisten der kleineren Tälern verschwinden und ein paar große Täler, die relativ gleichmäßig verteilt sind," sagte Perron, fügte hinzu, dass später in der Zeit, andere Täler seitlich migrieren, um alle verbleibenden Lücken zu schließen, so dass des Abstands noch gleichmäßiger.

Bis jetzt hatte keine Theorie korrekt vorhergesagt die grundlegenden topographische "Wellenlänge", die im natürlichen Landschaften durch das Muster der Täler und Bergrücken, entsteht er sagte.

Warum haben Badlands engen Abstand

Die Besonderheiten der neuen Gleichung, in der 23. Juli-Ausgabe der Fachzeitschrift Nature und ersonnen Perron zusammen mit James Kirchner und William Dietrich von der University of California, Berkeley, messen den Wettbewerb zwischen den Mechanismen Stream Carving (oder Stream Schnitt) beteiligt und Tal-Füllung.

Zusammen mit ermöglichen Vorhersagen wie die Tal-Abstände an verschiedenen Orten sein sollte, die Gleichung zeigt auch, dass man breiter Abstand zwischen Tälern wenn Boden kriechen stärker im Vergleich zu der Carving Arbeit Stream Einschnitt – die kleinen Täler ausgefüllt zu bekommen. In der Erwägung, dass stärkere Stream Carving im Vergleich zu Tal-Füllung eng beieinander Täler, wie in den Badlands führt.

Die Hauptkraft, die macht Boden kriechen hangabwärts und Füllung der Erde Täler am Ende vielleicht einige überraschen. Boden kriechen in erster Linie das Ergebnis von Tieren, die Graben und dadurch stören den Boden sagte, Perron.

Forschung zeigt, dass während Felsen durch Niederschlag und chemische Zusammenbruch zu Boden verwittert ist, der Boden selbst bewegte hangabwärts in vielen Landschaften in erster Linie von der Aktivität von Kleintieren, wie Erdhörnchen und Eichhörnchen, sagte Perron. Ausnahmen sind Landschaften mit wenig Vegetation, einige hoch-Höhe und hohen breiten Seiten und Wüsten, wo Wind Sand transportiert.

Ausnahmen

Nicht alle Täler und Grate auf der Erde sind gleichmäßig verteilt, wie jeder sehen kann. Diese sind in der Regel Landschaften mit variabler Felsen Stärke und Struktur oder geologisch jungen Landschaften, wo die Täler keine Zeit gehabt, aber, deren Abstand auszugleichen, sagte Perron.

Auf lange Sicht ist die neue Erkenntnis Perron Bemühungen zu lernen, wie Muster in den Landschaften der kombinierten Auswirkungen des Klimas, Tektonik und Leben auf der Erdoberfläche aufnehmen. In der Tat sagte Tal Abstand möglicherweise ein Hinweis auf Aspekte einer Website geologischen Vergangenheit und die Einflüsse des Klimawandels gibt, die sonst unsichtbar sein könnte, er.

Die Forschung wurde von der National Science Foundation, Institut für Geophysik und Planetenphysik und NASA unterstützt.

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