老忠實間歇卵石就像一顆顆地質硬糖，卵石內部的每一層都包含著過去的秘密。攝影：Michael Nichols，National Geographic Creative
撰文：Maya Wei-Haas
動物王國產卵的生物很多——雞，金魚，蟾蜍等等，不過，這其中有一個肯定超出了你的想象——間歇泉。
間歇泉的“卵”並不能產生大量的小間歇泉，畢竟它們實際上就是岩石。但它們又非同尋常：這些卵石有點類似地質硬糖。隨著間歇泉溫泉池中的二氧化硅不斷沉澱，這些卵石便一層層的逐漸形成，因此每一層都包含著其形成時候的溫泉池的信息。
在黃石公園老忠實間歇泉周圍色彩斑斕的溫泉池中，散落著許多這種卵石，但長期以來公園的嚴格保護規定一直阻擋著科學家對其更深一步的研究。最近，一個地質學家研究小組首次被允許帶走一個“老忠實間歇泉”卵石。這個豆子形狀的卵石只有一美元銀幣大小，進一步的研究為科學家們瞭解卵石的精細結構提供了新的信息，也為研究者們認識老忠實間歇泉隨時間產生的變化帶來了更多的線索。
“這些小卵石能夠在溫泉水不斷成長的過程中，捕捉並保存溫泉水的歷史，的確讓人覺得不可思議。”研究作者、奧克蘭大學的Bridget Lynne說道。
這項研究與國家地理資助的一個項目共同展開，後者主要集中於分析間歇泉近地表的地質特徵。
間歇泉卵石的分析可能還有助於破解早期生命的秘密，阿爾伯塔大學的地質學者Brian Jones解釋道，但是他沒有參與本項研究。一些科學家認為，間歇泉培育了一些最早的細胞形態，這就意味著研究類似的卵石可能會幫助研究者們弄清楚生命最初是如何出現的。
“這類研究是有這種可能性的，這也是我們的目標所在。至於能否實現，那是另一個問題。”Jones說，他一直在研究全球各地的間歇泉卵石。
珍貴的間歇泉卵石
儘管科學家很久之前就知道間歇泉卵石的存在，但其光滑的外表下卻隱藏著許多秘密：它們為何能形成，它們成形有多迅速，每一層卵石中存儲著多少信息？
研究作者、太平洋路德大學的地質學者Duncan Foley表示，在研究間歇泉卵石的過程中，部分問題在於，間歇泉和間歇泉產生的溫泉池本就是罕見的地質特徵，因此間歇泉卵石更是不可多得的地質寶藏。
但是，出人意料的是，老忠實間歇泉的溫泉池中充滿了間歇泉卵石。“這是我科研生涯中見到的數量最多的間歇泉卵石，”Lynne說道，“對我來說，這為老忠實間歇泉的標誌性地位又增添了一個新的維度。”
為了研究珍貴的間歇泉卵石，研究者將其一分為二，之後再通過大量檢測確定其組成成分和結構。其中的檢測包括電腦斷層掃描、使用電子束照和x光照射卵石內層來分析其顯微結構。
內層的細節信息
間歇泉卵石包含著不同密度和成分的同心環。“我們看到的可能是間歇泉水化學成分隨著時間發生的變化。”Foley說道。隨著間歇泉卵石的生長，它們會“主動記錄”元素組成的任何變化，Lynne解釋道，同時她還補充說卵石密度的變化可能反映了週期性的變化，比如季節性的凍融循環。
但這些變化對老忠實間歇泉的噴泉意味著什麼呢？答案是複雜的。
在週期性噴發之前，老忠實間歇泉泉水會被儲存在一個較大的茶壺狀的地下洞穴中，在噴發過程中，泉水會先後通過一系列的地下裂縫。這時，泉水的溫度可達177℃，高溫溶解了附近的礦物質，然後改變了水的化學成分。
不過，這些水如何隨著時間的推移而變化仍然是一個未解之謎，Jones說：“我們很難追蹤那些水。”
先有微生物還是卵石？
Foley表示，一般來說，間歇泉卵石的形成過程類似於製作硬糖的過程。製糖人必須將糖水加熱到很高的溫度，讓更多的糖類物質溶解。然後等這個溶液冷卻時，糖就開始結晶了。
相似的，當附近的間歇泉噴發時，富含礦物質的熾熱泉水會週期性地衝刷溫泉池。隨著泉水逐漸冷卻，礦物質可能會緩慢沉澱並附著在任何可以依附的物體上，有時就形成了卵石。不過，溫泉池中可能還含有一些微生物，這些微生物也可以加速卵石的形成。
但是，卵石形成的速度還是不得而知。Jones表示，與樹的年輪不同的是，間歇泉卵石的內層可能不是逐年形成的。2001年，Jones分析了新西蘭間歇泉卵石中包含的花粉粒，結果表明卵石的內層大概每年生長0.35毫米。但是，仍不清楚其它地區的間歇泉卵石是否也是如此。
僅僅根據最近研究的單一樣本，很難得出許多確定性的結論。“如果只有一個研究樣本，我們無法知道它是具有普遍性，”Jones補充說，“不過，也不能因此而認為研究者是錯誤的，他們用這個樣本做了很充分的研究。”
“能夠進入老忠實間歇泉並獲得一顆間歇泉卵石進行研究是我們的榮幸，”Lynne說道。新研究不僅有助於保護老忠實間歇泉，還標誌著科學家們距離破解間歇泉卵石的秘密又近了一步。
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