Список нерешенных проблем геонауки

Этот список содержит ссылки на заметные нерешенные проблемы в науках о Земле .

Ранняя Земля и Солнечная система

Было ли когда-нибудь столкновение Земли с другой планетой Тейя , породившее Луну? ^[1] Существуют убедительные доказательства, такие как измерения более короткой продолжительности вращения Земли и лунного месяца в прошлом, указывающие на то, что Луна была намного ближе к Земле на ранних стадиях развития Солнечной системы. ^[2]
Каков долгосрочный тепловой баланс Земли? Как снизилась его внутренняя температура с тех пор, как он образовался в результате срастания хондритов? Насколько распространены радиогенные элементы в недрах? Согревало ли когда-нибудь « тусклое молодое Солнце » « землю-снежок »? ^[3]^[4]

Топография и окружающая среда

Можно ли использовать ныне широко доступные топографические данные для определения прошлых тектонических и климатических условий (в масштабе многих миллионов лет)? Достаточно ли мы знаем о процессах эрозии и переноса? Отражается ли стохастичность метеорологических и тектонических событий в ландшафте? Какой вклад жизнь внесла в формирование поверхности Земли? ^{[ нужна ссылка ]}
классические геоморфологические концепции, такие как пенепланация или регрессивная эрозия Можно ли количественно понять ? Старые горные хребты, такие как Аппалачи или Урал, похоже, сохраняют рельеф более 10 лет. ⁸ лет, тогда как подледниковые речные долины под Антарктидой сохраняются под движущимся льдом километровой толщины с неогена . Что контролирует временные рамки топографического распада? ^[5]
Какие законы эрозии и переноса управляют эволюцией земной поверхности? ^[6] Реки переносят частицы наносов, которые одновременно являются инструментом эрозии и щитом, защищающим коренную породу. Насколько важна эта двойная роль отложений для эволюции ландшафтов? ^[7]^[8]
Насколько устойчив океан к химическим возмущениям? ^{[ нужна ссылка ]}
Что контролирует динамику следов штормов? ^[9]
Почему у нас такое количество тропических циклонов, как у нас? ^[10]
Механизмы, вызывающие колебания экваториального климата, продолжают интенсивно изучаться. Южное колебание Эль-Ниньо ( ЭНСО ) экваториальной температуры Тихого океана трудно предсказать более чем на несколько месяцев вперед. Квазидвухлетние колебания ( QBO ) экваториальных стратосферных ветров довольно регулярны и составляют примерно 28 месяцев, но их причина активно обсуждается. Являются ли это стохастическим, хаотичным или детерминированно-принудительным поведением? ^{[ нужна ссылка ]}
Что такое небесные землетрясения ? ^{[ нужна ссылка ]}
Что вызывает загорание в Хессдалене ? ^[11]

Строение коры, мантии и ядра

«Проблема космоса»: как гранитные магматические очаги располагаются в земной коре? ^[12] Каковы структуры и расположение магматических систем, которые могут вызвать супервулканы ? Какова вязкость и плотность магматических камер и особенности миграции магмы? ^[13]
Каковы неоднородности и реологические детали мантии? Какова структура разрыва 660 км и его связь с правильной моделью полярного дрейфа ? ^[14]
Какова точная природа химической неоднородности, связанной с разрывом Гутенберга ? ^[15]
Какие легкие легирующие элементы входят в состав внешнего ядра Земли и как они распространены? ^[16]^[17] Каковы неоднородности ядра и их динамическое значение? ^[17]
Обеспечивает ли внутренняя структура мантии резонанс чандлеровского колебания земной оси или это какой-то другой внешний механизм? Никакие доступные движения, по-видимому, не являются последовательными движущими силами периода колебания в 433 дня. ^{[ нужна ссылка ]}

Ссылки

^ Кануп, РМ (17 октября 2012 г.). «Формирование Луны земного состава в результате гигантского удара» . Наука . 338 (6110): 1052–1055. Бибкод : 2012Sci...338.1052C . дои : 10.1126/science.1226073 . ПМК 6476314 . ПМИД 23076098 .
^ Джордж, Уильямс (1991). «Верхнепротерозойские приливные ритмы, Южная Австралия: особенности осадочных пород, отложение и последствия для палеорации Земли» . Обломочная приливная седиментология : 161–177 . Проверено 3 марта 2015 г.
^ Wired: Была ли Земля мигрирующей планетой?
^ Марти, Б.; Циммерманн, Л.; Пуйоль, М.; Берджесс, Р.; Филиппот, П. (19 сентября 2013 г.). «Изотопный состав азота и плотность архейской атмосферы». Наука . 342 (6154): 101–104. arXiv : 1405.6337 . Бибкод : 2013Sci...342..101M . дои : 10.1126/science.1240971 . ПМИД 24051244 . S2CID 206550098 .
^ Эгхольм, Дэвид Л.; Кнудсен, Мэдс Ф.; Сэндифорд, Майк (26 июня 2013 г.). «Продолжительность жизни горных хребтов зависит от обратной связи между оползнями и речной эрозией». Природа . 498 (7455): 475–478. Бибкод : 2013Natur.498..475E . дои : 10.1038/nature12218 . ПМИД 23803847 . S2CID 4304803 .
^ Уилленбринг, Джейн К.; Кодилян, Александру Т.; МакЭлрой, Брэндон (2013). «Земля (в основном) плоская: распределение потока континентальных отложений в тысячелетних временных масштабах» . Геология . 41 (3): 343–346. Бибкод : 2013Geo....41..343W . дои : 10.1130/G33918.1 . S2CID 4364664 .
^ Склар, Леонард С.; Дитрих, Уильям Э. (2001). «Контроль прочности отложений и горных пород при врезе реки в коренную породу» (PDF) . Геология . 29 (12): 1087. Бибкод : 2001Geo....29.1087S . doi : 10.1130/0091-7613(2001)029<1087:SARSCO>2.0.CO;2 . Проверено 3 марта 2015 г. (описание эффекта и инструменты)
^ Коуи, Пейшенс А .; Уиттакер, Александр К.; Атталь, Микаэль; Робертс, Джеральд; Такер, Грег Э.; Ганас, Афанассиос (2008). «Новые ограничения на разрез реки, зависящий от потока наносов: последствия для извлечения тектонических сигналов из профилей рек» (PDF) . Геология . 36 (7): 535. Бибкод : 2008Geo....36..535C . дои : 10.1130/G24681A.1 . Проверено 3 марта 2015 г. (пример поля)
^ Бони, Сандрин; Стивенс, Бьорн; Фриерсон, Дарган М.В.; Якоб, Кристиан; Кагеяма, Маса; Пинкус, Роберт; и др. (2015). «Облака, циркуляция и чувствительность климата» (PDF) . Природа Геонауки . 8 (4): 261–268. Бибкод : 2015NatGe...8..261B . дои : 10.1038/ngeo2398 .
^ Собел, Адам Х; Винг, Эллисон А; Камарго, Сюзана Дж; Патрикола, Кристина М; Векки, Габриэль А; Ли, Цзя-Ин; Типпетт, Майкл К.; и др. (2021). «Частота тропических циклонов» . Будущее Земли . 9 (12). дои : 10.1029/2021EF002275 .
^ Карон, Этьен; Фариди, Пуя (2016). «Исследовать или не исследовать? Взгляды исследователей на неизведанные световые явления в атмосфере» . Границы в науках о Земле . 4 : 17. Бибкод : 2016FrEaS...4...17C . дои : 10.3389/feart.2016.00017 . hdl : 20.500.11850/122680 . ISSN 2296-6463 .
^ Бьёркгрен, Мария (2017). Формирование гранитных магматических очагов в горах Морн, Северная Ирландия .
^ Каус, БДП; Ройбер, Г.С.; Попов А.; Бауманн, Т. (2018). «Понимание магматической системы Йеллоустона с использованием обратных геодинамических 3D-моделей» (PDF) . В: Тезисы геофизических исследований . Том. 20.
^ Лоури, Уильям (2007). Основы геофизики (2-е изд.). Издательство Кембриджского университета. п. 117. ИСБН 9781139465953 .
^ Хиросе, Кей; Карато, Сюнъитиро; Кормье, Вернон Ф.; Бродхолт, Джон П.; Юэнь, Дэвид А. (2006). «Нерешенные проблемы в самой нижней мантии» (PDF) . Письма о геофизических исследованиях . 33 (12): Л12С01. Бибкод : 2006GeoRL..3312S01H . дои : 10.1029/2006GL025691 . S2CID 16779962 .
^ Чжан, Ю.; Секин, Т.; Он, Х.; Ю, Ю.; Лю, Ф.; Чжан, М. (2016). «Экспериментальные ограничения легких элементов во внешнем ядре Земли» . Научные отчеты . 6 : 22473. Бибкод : 2016NatSR...622473Z . дои : 10.1038/srep22473 . ПМЦ 4773879 . ПМИД 26932596 .
^ Jump up to: ^а ^б Олсон, П. (декабрь 2016 г.). «Миссия к центру Земли». Американский геофизический союз, осенняя Генеральная ассамблея 2016 г., Abstract Id. DI23C-08 . 2016 : DI23C–08. Бибкод : 2016AGUFMDI23C..08O .

Внешние ссылки

«Открытые проблемы в науках о Земле» . Retos Terricolas [Земные вызовы] .

[1] Кануп, РМ (17 октября 2012 г.). «Формирование Луны земного состава в результате гигантского удара» . Наука . 338 (6110): 1052–1055. Бибкод : 2012Sci...338.1052C . дои : 10.1126/science.1226073 . ПМК 6476314 . ПМИД 23076098 .

[2] Джордж, Уильямс (1991). «Верхнепротерозойские приливные ритмы, Южная Австралия: особенности осадочных пород, отложение и последствия для палеорации Земли» . Обломочная приливная седиментология : 161–177 . Проверено 3 марта 2015 г.

[3] Wired: Была ли Земля мигрирующей планетой?

[4] Марти, Б.; Циммерманн, Л.; Пуйоль, М.; Берджесс, Р.; Филиппот, П. (19 сентября 2013 г.). «Изотопный состав азота и плотность архейской атмосферы». Наука . 342 (6154): 101–104. arXiv : 1405.6337 . Бибкод : 2013Sci...342..101M . дои : 10.1126/science.1240971 . ПМИД 24051244 . S2CID 206550098 .

[5] Эгхольм, Дэвид Л.; Кнудсен, Мэдс Ф.; Сэндифорд, Майк (26 июня 2013 г.). «Продолжительность жизни горных хребтов зависит от обратной связи между оползнями и речной эрозией». Природа . 498 (7455): 475–478. Бибкод : 2013Natur.498..475E . дои : 10.1038/nature12218 . ПМИД 23803847 . S2CID 4304803 .

[6] Уилленбринг, Джейн К.; Кодилян, Александру Т.; МакЭлрой, Брэндон (2013). «Земля (в основном) плоская: распределение потока континентальных отложений в тысячелетних временных масштабах» . Геология . 41 (3): 343–346. Бибкод : 2013Geo....41..343W . дои : 10.1130/G33918.1 . S2CID 4364664 .

[7] Склар, Леонард С.; Дитрих, Уильям Э. (2001). «Контроль прочности отложений и горных пород при врезе реки в коренную породу» (PDF) . Геология . 29 (12): 1087. Бибкод : 2001Geo....29.1087S . doi : 10.1130/0091-7613(2001)029<1087:SARSCO>2.0.CO;2 . Проверено 3 марта 2015 г. (описание эффекта и инструменты)

[8] Коуи, Пейшенс А .; Уиттакер, Александр К.; Атталь, Микаэль; Робертс, Джеральд; Такер, Грег Э.; Ганас, Афанассиос (2008). «Новые ограничения на разрез реки, зависящий от потока наносов: последствия для извлечения тектонических сигналов из профилей рек» (PDF) . Геология . 36 (7): 535. Бибкод : 2008Geo....36..535C . дои : 10.1130/G24681A.1 . Проверено 3 марта 2015 г. (пример поля)

[9] Бони, Сандрин; Стивенс, Бьорн; Фриерсон, Дарган М.В.; Якоб, Кристиан; Кагеяма, Маса; Пинкус, Роберт; и др. (2015). «Облака, циркуляция и чувствительность климата» (PDF) . Природа Геонауки . 8 (4): 261–268. Бибкод : 2015NatGe...8..261B . дои : 10.1038/ngeo2398 .

[10] Собел, Адам Х; Винг, Эллисон А; Камарго, Сюзана Дж; Патрикола, Кристина М; Векки, Габриэль А; Ли, Цзя-Ин; Типпетт, Майкл К.; и др. (2021). «Частота тропических циклонов» . Будущее Земли . 9 (12). дои : 10.1029/2021EF002275 .

[11] Карон, Этьен; Фариди, Пуя (2016). «Исследовать или не исследовать? Взгляды исследователей на неизведанные световые явления в атмосфере» . Границы в науках о Земле . 4 : 17. Бибкод : 2016FrEaS...4...17C . дои : 10.3389/feart.2016.00017 . hdl : 20.500.11850/122680 . ISSN 2296-6463 .

[12] Бьёркгрен, Мария (2017). Формирование гранитных магматических очагов в горах Морн, Северная Ирландия .

[13] Каус, БДП; Ройбер, Г.С.; Попов А.; Бауманн, Т. (2018). «Понимание магматической системы Йеллоустона с использованием обратных геодинамических 3D-моделей» (PDF) . В: Тезисы геофизических исследований . Том. 20.

[14] Лоури, Уильям (2007). Основы геофизики (2-е изд.). Издательство Кембриджского университета. п. 117. ИСБН 9781139465953 .

[15] Хиросе, Кей; Карато, Сюнъитиро; Кормье, Вернон Ф.; Бродхолт, Джон П.; Юэнь, Дэвид А. (2006). «Нерешенные проблемы в самой нижней мантии» (PDF) . Письма о геофизических исследованиях . 33 (12): Л12С01. Бибкод : 2006GeoRL..3312S01H . дои : 10.1029/2006GL025691 . S2CID 16779962 .

[16] Чжан, Ю.; Секин, Т.; Он, Х.; Ю, Ю.; Лю, Ф.; Чжан, М. (2016). «Экспериментальные ограничения легких элементов во внешнем ядре Земли» . Научные отчеты . 6 : 22473. Бибкод : 2016NatSR...622473Z . дои : 10.1038/srep22473 . ПМЦ 4773879 . ПМИД 26932596 .

[Olson-17] Jump up to: ^а ^б Олсон, П. (декабрь 2016 г.). «Миссия к центру Земли». Американский геофизический союз, осенняя Генеральная ассамблея 2016 г., Abstract Id. DI23C-08 . 2016 : DI23C–08. Бибкод : 2016AGUFMDI23C..08O .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]