Long Eccentricity Pervasively Modulates Abyssal Hill Formation at Mid-Ocean Ridges

在波涛之下，在海洋底部延伸向永恒黑暗之处，是一片由起伏的山丘和深邃谷地构成的景观。这些是深海丘，是地球构造板块相互分离处形成的巨大水下山脉。几十年来，科学家们一直知道，受地球轨道摆动和倾斜驱动的地球气候节奏，会在这些水下山脉上留下痕记。当冰盖增长和消减时，海平面上升和下降，改变了压在海底的重量。这种压力变化曾被认为像一个阀门，开启和关闭来自地球深处的熔岩流向地表的通道，从而在山丘中创造出一种与气候变化周期相匹配的模式。

然而，这种解释一直让人感觉并不完整。山丘中所呈现的模式并不能涵盖所有已知的地球轨道周期，而且当观察最古老的海底部分时，这种联系似乎就中断了。一个特定的、大约每40万年重复一次的长周期地球轨道周期在记录中缺失了。这个缺口让研究人员开始思考，是否存在一种更直接的力量在起作用，一种无需大气或海洋来传递信号，就能深入地球地壳的力量。

陶春辉及其同事的一项新研究终于填补了这个缺失的拼图碎片。通过检查全球22个不同区域（从扩张最快的洋中脊到扩张最慢的洋中脊）的海底形状，该团队发现这些40万年的周期无处不在。他们发现，这些山丘不仅仅是在对上方水的重量做出反应，而是直接受到了太阳引力的推动。

为了寻找这一隐藏的节奏，研究人员收集了大量数据。他们研究了122幅详细的海底地图，将水深测量值与隐藏在岩石中的磁性记录相结合。磁性数据至关重要，因为它就像一条时间线。当新的岩石在洋中脊形成时，它会捕捉那一刻地球磁场的方向。通过识别具有已知磁历史的特定窄带岩石，团队能够精确确定每个位置的海底有多古老。这使得他们能够比以往的研究看得更远，以往的研究通常局限于过去一百万年。他们专注于一个被称为马图亚年代（Matuyama Chron）的时期，该时期从大约78万年前开始，直到该时期结束，以观察40万年长周期是否出现在地形中。

结果令人震惊。当团队分析深海丘的高度和间距时，在几乎所有他们研究过的地点，都出现了一个清晰的40万年峰值。这一信号在扩张最慢的洋中脊上最为强烈（那里的山丘更大且间距更宽），但在较快的洋中脊上也同样存在。这一发现排除了海平面变化是主要驱动因素的可能性。虽然海平面会在较短的10万年周期内发生变化，但在研究期间，40万年周期并未在海平面的历史中清晰显现。如果这些山丘仅是对上方水的重量做出反应，那么40万年的模式本应是缺失的，但事实并非如此。

相反，作者提出了一个涉及重力的更直接机制。地球的轨道并非完美的圆形；它在约40万年的周期内经历着拉伸和收缩。当轨道更加拉伸时，地球在近日点时距离太阳更近。这种距离的变化改变了太阳对地球的引力强度。研究人员计算出，这种太阳引力的变化实际上比月球的引力还要强得多，而月球引力是已知会导致海洋甚至固体地球产生潮汐的原因。

团队认为，这种更强的太阳引力充当了地球深处岩浆房的触发器。正如月球引力可以拉动固体地球产生微小的潮汐一样，当太阳处于40万年周期中的峰值时，其引力最强，会给地球内部的熔岩一个更强的推动。这种推动使得岩浆更容易突破地壳并喷发，从而创造出新的海底。当轨道较不拉伸时，这种拉力较弱，喷发发生的频率也较低。这种节奏性的触发创造了我们今天看到的山丘与谷地的模式。

这一发现改变了我们对天空与深层地球之间联系的理解。它表明，太阳系的节奏可以直接控制海底的形成，而不依赖于气候或冰期。40万年的周期扮演着全球节拍器的角色，一个稳定的节拍，驱动着世界海洋底部新地壳的创造。虽然这种引力触发器在地球地幔内部运作的具体细节仍需进一步探索，但证据现在已经清晰：深海中的山丘正与地球绕太阳运行的长而缓慢的舞蹈保持着同步。