氪星能告诉你加州(和疯狂的麦克斯)还剩下多少水

氪星能告诉你加州(和疯狂的麦克斯)还剩下多少水

任何看过《疯狂的麦克斯:狂暴之路》 (甚至是预告片,这里就不剧透了)的人可能都注意到,大量的水被从地下抽出,让原本干燥、尘土飞扬、干旱的土地变得生机勃勃。

这些水是从哪里来的?大概是来自深层地下蓄水层,即充满水的岩石层。在没有充足淡水河流、水库或积雪的地区,蓄水层是重要的水源,但有一个小问题:蓄水层不是无限的。

最终,如果《疯狂的麦克斯》中的蓄水层或非核灾难之地的真实蓄水层继续抽水,它们最终会干涸,除非水设法渗入岩石并重新填充(或补充)蓄水层。补充蓄水层是可能的,但需要很长时间。现在,科学家们发现,补充蓄水过程比我们最初想象的还要长。

芝加哥大学杂志的理查德·默滕斯 (Richard Mertens) 报道,那里的研究人员已经找到了一种方法,通过观察一种名为氪 81(与氪石无关)的稀有同位素,可以准确判断地下水的存续时间。同位素是一种中子数与元素中普通原子不同的原子。

空气中的氪 81 并不多,但数量足够,以至于偶尔会融入水蒸气或雨滴中,以降水形式降落到地面。最终,其中一些可能会进入蓄水层,在那里开始漫长的衰变为溴。

氪 81 的妙处在于,其衰变过程需要很长时间,这在确定某物有多古老时非常有用。科学家可以使用碳测年法,通过测量其中剩余的同位素碳 14(存在于所有人类中)的数量来确定文物的年代。碳 14 的半衰期为 5,730 年,这意味着,等到 5,730 年过去后,像倒下的树或骨头这样的物体的碳 14 含量将只有开始时的一半。这对于相对较近的事物来说很棒,但只对几万年有用。另一方面,氪 81 的半衰期为 229,000 年。

通过测量含水层中残留的氪-81 量,科学家可以确定地下水存在了多长时间,以及是否有新水流入含水层。在某些情况下,研究人员发现,一些被认为年轻(且易于补充)的含水层,估计有 3 万年历史,但实际上已有 100 多万年历史。如果你希望无限期地使用含水层作为水源,那么 100 万年的滞后时间并不算长。

令人严重怀疑的是, 《疯狂的麦克斯》中的任何角色是否能够弄到可以测量水在地下停留时间的设备。但仍然有希望,像加利福尼亚这样的干旱地区可以使用这样的方法找出他们从地下抽出的水来自哪里……以及需要多长时间才能再次充满。

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