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撰文 七君

你知道嗎，地球也有“脈動”。

每過26秒，地球就會輕微地震動。這種震動雖然并不劇烈，很難被人體感受到，但卻很規(guī)律而且具有全球性，美國、歐洲和非洲的地震儀都能檢測到。

人類了解到這種奇怪的“脈動”不過60年的時(shí)間。

首先發(fā)現(xiàn)這個(gè)現(xiàn)象的是哥倫比亞大學(xué)地球研究所的研究者 Jack Oliver。在1961年6月6日，Oliver 注意到了這種異乎尋常的震動。

實(shí)際上，地球會震動并不令人奇怪，隨時(shí)隨地都有地質(zhì)活動發(fā)生，地震儀無時(shí)不刻都可以檢測到微弱的噪音。

那些微弱的震動叫做微地震（microseism）。最早被發(fā)現(xiàn)的微地震的周期是7秒，后來有18秒的出現(xiàn)，但是過去大家對周期為20秒以上的微地震并不太關(guān)注。

不過，這個(gè)周期為26秒的微地震卻與眾不同。首先，和其他微地震不同，這個(gè)微地震是全球性的。Oliver 發(fā)現(xiàn)，全球許多觀測站都可以測到“地球脈動”。

這個(gè)26秒的微地震的“震中”在西非附近。Oliver 認(rèn)為，“地球脈動”應(yīng)該來自南大西洋或靠近赤道附近的某個(gè)區(qū)域。后來在2006年，科羅拉多大學(xué)博爾德分校的地震學(xué)家 Mike Ritzwoller 通過三角測量法對“地球脈動”進(jìn)行了重新定位，發(fā)現(xiàn)它來自西非附近的幾內(nèi)亞灣。

周期為26秒的微地震來自西非幾內(nèi)亞灣附近

這個(gè)周期為26秒的”地球脈動”的另一個(gè)突出的特點(diǎn)在于，無法用經(jīng)典的波浪理論來解釋它。

微地震通常是海上風(fēng)暴引發(fā)的，風(fēng)暴產(chǎn)生的波浪撞擊附近的大陸，引起陸地的微震動，這個(gè)過程可以用深水波浪理論解釋。

在深水波浪理論中，假設(shè)A處發(fā)生風(fēng)暴，那么在點(diǎn)B觀察到的該風(fēng)暴傳導(dǎo)過來的波的周期（P）和兩地距離（X）成正比，和觀察的延時(shí)（T）成反比。

假設(shè)小明在某地持續(xù)觀察遠(yuǎn)處的風(fēng)暴，那么小明離風(fēng)暴越遠(yuǎn)，他觀測到的周期就越大。如果在風(fēng)暴發(fā)生很久后小明才觀察，那么周期就越小。

聰明的小明就會發(fā)現(xiàn)，風(fēng)暴產(chǎn)生的波的周期隨著時(shí)間逐漸從大變小，畫成圖的話應(yīng)該是?形曲線。

可是，這個(gè)26秒的”地球脈動”和大多數(shù)微地震都不同，無論從哪個(gè)觀測站的數(shù)據(jù)來看，它都是“——”形狀的，沒法用經(jīng)典理論完美解釋，因此“地球脈動”的風(fēng)暴來源說也跟著覆滅了。

26秒微地震（實(shí)點(diǎn)）的周期隨時(shí)間并不發(fā)生變化。圖片來源：Holcomb, 1980.

經(jīng)典理論說不通，這就為了解“地球脈動”的起源造成了困難。在“地球脈動”被發(fā)現(xiàn)后的60年里，還沒有人能夠說明它是什么造成的。一些人認(rèn)為可能是海浪的作用，另一些人認(rèn)為是火山活動引發(fā)的。

海浪說認(rèn)為，在赤道附近受到的太陽輻射比兩極更大，陽光的輻射產(chǎn)生的風(fēng)和洋流規(guī)律地拍打大陸架時(shí)，大陸架擠壓形變，產(chǎn)生了地震脈沖。也就是說，“地球脈動”的終極能量來自太陽，因此可能會受到季節(jié)變化的影響。

“地球脈動”似乎確實(shí)和四季變化有關(guān)。

在 Oliver 首次發(fā)現(xiàn)“地球脈動”后，陸續(xù)有人對其進(jìn)行進(jìn)一步的研究。1998年，美國地質(zhì)調(diào)查局的研究員Gary Holcomb發(fā)現(xiàn)，“地球脈動”在南半球的冬季，也就是北半球的夏季振幅達(dá)到最大，這提示“地球脈動”可能來源于海洋或是大氣。

2006年 Ritzwoller 的那項(xiàng)研究再次證實(shí)“地球脈動”的振幅在北半球夏季更大。最早發(fā)現(xiàn)“地球脈動”的 Oliver 也認(rèn)為，它是海浪打擊幾內(nèi)亞灣，或者是南大西洋下方的巖漿活動造成的。

不過在2013年，中國科學(xué)院測量與地球物理研究所的曾祥方和同事則提出，“地球脈動”的來源不止一個(gè)，可能是兩處不同的火山活動引發(fā)的。

不過，地球上有許許多多的火山，也有許許多多的大陸架，為什么獨(dú)獨(dú)西非附近的海岸會讓地球各地的地震儀產(chǎn)生夢幻聯(lián)動呢？

在地震學(xué)研究者中常有一種說法，那就是某人的噪音是另一個(gè)人的信號。在一些研究者看來雜亂無章、毫無意義的數(shù)據(jù)被另一人分析后，則有可能得出出乎意料的結(jié)論。

2006年非洲國家杯現(xiàn)場。圖片來源：wikipedia

比如在2007年，圣路易斯華盛頓大學(xué)的地震學(xué)家 Garrett Euler 注意到，喀麥隆32個(gè)地震觀測站都出現(xiàn)了一致的噪音信號。分析后他發(fā)現(xiàn)，這是2006年非洲國家杯時(shí)，因?yàn)榭溌∏蜿?duì)進(jìn)球，球迷集體跺腳慶祝時(shí)產(chǎn)生的震動。這是人類首次發(fā)現(xiàn)人體運(yùn)動也能造成微地震。

26秒的“地球脈動”的秘密會不會也隱藏在意想不到的地方呢？

不論如何，對微地震的研究正在得到越來越多的重視，不少地震學(xué)家相信微地震蘊(yùn)藏著巨大的價(jià)值：它們可以被用來探究地殼和地幔的構(gòu)成；隨著氣候變暖導(dǎo)致的風(fēng)暴增多，利用微地震也可以從側(cè)面觀察和研究氣候變化。而全球性的26秒“地球脈動”也可以被用來給世界各地的海底地震儀做校準(zhǔn)。

球因日而生浪，因浪而蕩。

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原標(biāo)題：《地球每26秒震一下，經(jīng)典理論嘗試解釋卻失敗了》

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