地殼是由破碎的岩石板組成的, 就像雞蛋上破裂的殼。 這些板塊以每年約5釐米(2英寸)的速度移動, 這一運動最終將所有的大陸連接在一起,
地球上最後一個超級大陸是泛大陸, 它存在於3億至1.8億年前。
這些大陸的聚集和分離被稱為超大陸旋回, 而現在的世界已經進入這一旋回週期1.8億年了。
據預測, 下一個超級大陸將在大約2.5億年內形成, 屆時大西洋和太平洋都將消失, 亞洲大型板塊分裂從而形成新的海洋。
因為板塊在移動, 大洋盆地改變了它們的形狀和大小。 例如, 大西洋目前正在以指甲生長的速度擴張(每年幾釐米), 而太平洋正在緩慢地消失。
大洋盆地的這些變化對潮汐的影響可能長達數百萬年。 這是因為潮汐在海洋中的移動, 就像一個很長的波浪, 而兩個波峰之間的距離有1000多公里。
波浪移動的方式很大程度上受大洋盆地形狀及其深度的控制,
對於任何擺動或者振盪的系統, 只要你在它的自然週期上施以外力, 它都可以發生共振。 例如, 如果你在正確的時間給坐在秋千上的孩子一個小小的推動力, 他們會蕩的越來越高, 因為你的力恰好施加在他們的自然擺動週期上。
潮汐週期由地球、月球和太陽的運動決定, 大洋盆地的自然週期則由其幾何形狀決定。 例如, 近期北大西洋的狀態非常接近共振, 因為這兩個週期(潮汐週期與自然週期)幾乎是一樣的。
這就是為什麼大西洋的潮汐比太平洋或印度洋的要大得多。
但情況並非總是如此。
事實上, 在過去的2.5億年中, 僅僅在最近的200萬年左右地球上才出現了大潮。
既然我們正接近超大陸旋回的中點, 我們就問自己一個問題:在未來的2.5億年左右的時間裡, 超級大陸會發生什麼?是否有可能存在與超大陸旋回有關的超潮汐旋回呢?
現在我們使用電腦模型發現, 確實存在一個與超大陸旋回有關的超潮汐旋回。 事實上, 有兩個:我們目前正處於一個“潮汐最大值”的開始, 這是一段潮汐非常大的時間。
接下來它們將會大幅減弱, 然後在距離現在約1.5億年後的時間裡再次短暫變大。
這將會發生, 因為隨著盆地的形狀發生變化, 盆地會不斷地達到或離開共振狀態。 在地質學術語定義中, 潮汐處於最大值的時期是短暫的, 僅在2000萬年左右。
大多數時候, 潮汐比現在的能量要少, 在兩個超級大陸形成之間的間隔長達4億至6億年間, 潮汐能量較大的時期只有5000萬年。
就像用勺子將杯中的糖和牛奶攪拌均勻一樣, 潮汐可以驅動深海和海洋表層之間的營養物質、熱量和鹽分的運動。
熱量和鹽的流動是大規模氣候控制海洋迴圈的關鍵, 而養分的流動有助於維持生物的生產, 特別是在淺海中。
任何時間尺度上的潮汐變化都可能對整個地球系統產生巨大影響。
雖然這裡描述的變化可能不會對我們近期的生活產生影響, 但它增加了我們對不同學科描述的潮汐相互作用的理解——包括板塊構造、氣候系統、營養物質迴圈以及最終海洋演化和孕育生命的能力。 .
這篇文章最初發表在《對話》上。
蝌蚪五線譜編譯自sciencealert, 譯者 李彤馨, 轉載須授權