下知地質就能上知天文

文/王道還.圖/PLANMAP提供 |2021.09.17
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文/王道還

化石是古代生物的遺骸與遺跡,但是古生物學家研究的化石遺骸主要是「骨骼」,「軟組織」的化石非常罕見。有個事實以小學知識就能理解:「軟組織容易腐爛,會變成化石純屬因緣巧合,無從預測。」

可是法國(里昂)伯納大學的團隊卻發現,軟組織化石的形成有「天文學」的道理可說。原來研究人員在摩納哥一個5億年前(奧陶紀初期)的頁岩層中,發現大量保存良好的軟組織化石,更有趣的是,那些化石在地層中的分布似乎不是隨機的。進一步觀察之後,他們發現,那些化石只出現在6個岩層裡,彼此相距10萬年,或10萬年的整數倍。

黃鐵抑菌 礦化組織



原來那6個岩層含有大量鐵礦物,主要是黃鐵礦(硫化鐵),不但會阻遏細菌生長,還能滲入生物屍體、使軟組織礦化。與那6個岩層間隔10萬年的岩層,即使沒有發現軟組織化石,也富含鐵礦物,表示鐵礦物的確是規律出現的自然物質;而那些富含鐵的地層沒有發現軟組織化石,只因為那些鐵沒有變成黃鐵礦──黃鐵礦只會在缺氧的環境中形成。

那麼當地沉積層為什麼每10萬年就會出現大量的鐵礦物呢?法國研究人員推測,可能與地球繞日軌道的變化有關。

四季分明 多雨沖蝕



國中的地球科學課有教同學們,地球繞日的軌道是「橢圓形」,每個橢圓形都可用長軸與短軸計算偏心率。在地球上,繞日軌道的偏心率會影響四季氣候的差異;偏心率愈小,四季愈不分明;反之,四季愈分明。

在季節變化最分明的年分,雨量較大,地面遭到的沖蝕較強,流入海洋的鐵礦物也愈多,於是沉積層裡的含鐵量就愈高。可是地球繞日軌道的偏心率並非常數,而是有變化週期──正是10萬年;那個週期在5億年之前就出現了。

要是未來的研究證實摩納哥的發現並不是一時一地的現象,古生物學者就可以用地層年代,作為搜尋軟組織化石的指南了。

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