Pladetektonik samler puslespillet om Jordens skiftende skorpe

Tilbage i 1911, en tysk meteorolog og geofysiker ved navn Alfred Wegener forskede på et universitetsbibliotek, da han stødte på et videnskabeligt papir, der opregnede gamle fossiler af identiske planter og dyr, der var fundet på begge sider af Atlanterhavet. Dette fik Wegener til at tænke over, hvordan de samme organismer kunne have udviklet sig to steder, der var adskilt af tusindvis af miles vand. Nogle forskere mente, at der engang havde eksisteret landbroer mellem disse steder. Men Wegener kiggede på kort over Afrikas og Sydamerikas kystlinjer og fik en anden idé. Hvad hvis disse kontinenter engang var blevet slået sammen, og flyttede derefter fra hinanden, som en del af en proces, der stadig foregik?

Fra den inspiration, Wegener kom med sin teori om kontinentaldrift, som dengang bredt blev latterliggjort som latterligt. I 1950'erne og 1960'erne, imidlertid, videnskabsfolk var kommet til at tænke på, at Wegener måske havde været på noget, og at stykker af jordskorpen langsomt bevæger sig - en proces, der ikke kun forklarer mange af planetens funktioner, men kan også være med til at gøre livet på Jorden muligt.

Theory of Plate Tectonics

Pladetektonik er teorien om, at jordskorpen og den øvre kappe er sammensat af talrige større og mindre plader, der passer tæt sammen, men er i kontinuerlig bevægelse, nogle gange bevæger sig mod hinanden og andre gange fra hinanden.

Denne bevægelse er kendt som pladebevægelse eller tektonisk skift, og det har stået på længe lang tid. En undersøgelse af forskere fra Johns Hopkins University, offentliggjort i august 2019, i det videnskabelige tidsskrift Nature, konkluderer, at pladetektonik begyndte for omkring 2,5 milliarder år siden, og har udviklet sig gradvist siden da.

"Jorden er en varmemotor i stor skala, "Ray Russo, en lektor i geologi ved University of Florida og en ekspert i platetektonik, forklarer via e -mail. "Varme tilbage fra planetarisk tilvækst, fra gravitationskomprimering, og fra radioaktivt henfald er fanget i Jordens indre. Fordi varme strømmer fra varme til kolde områder, Jordens indre varme har en tendens til at strømme mod dens kolde overflade. Den mest effektive måde for denne varme at komme fra det dybe indre til jordens overflade er ved konvektion. Så, i stor skala, varmt kappe -materiale stiger og erstatter koldt kappe -materiale, der har udviklet sig på jordens overflade.

"Det kolde materiale er, i det væsentlige, Jordens stive plader, "Russo fortsætter." Disse plader bliver tætte, når de afkøles, og til sidst bliver de tætte nok til at synke ned i kappen, køling af planeten og omrøring af kappen på global skala. I en nøddeskal, det er pladetektonik. "

Pladerne bevæger sig virkelig, virkelig langsomt - gennemsnitshastigheden er 0,6 tommer (1,5 centimeter) om året, selvom forskere har forskellige meninger om, hvorvidt bevægelsen bremser eller stiger.

Pladerne interagerer langs deres grænser på tre forskellige måder:

• Hvor to plader bevæger sig væk fra hinanden, det skaber en divergerende grænse , en zone, hvor jordskælv er almindelige og varme magma, eller smeltet sten, stiger fra kappen til overfladen for at danne ny skorpe.
• Omvendt på steder, hvor to plader kommer sammen, -en konvergent grænse opstår. Pladernes indvirkning på disse steder kan få kanterne til at spænde og skubbe op for at danne en bjergkæde, ellers bøj for at skabe en dyb skyttegrav i havbunden. Kæder af vulkaner dannes ofte parallelt med grænserne. Konvergerende grænser skaber kontinental skorpe, men ødelægger skorpe, der er en del af havbunden.
• I en transformer pladegrænsen , to plader glider forbi hinanden. Skorpe langs en transformepladsgrænse vil blive revnet og brudt, men i modsætning til de to andre typer grænser, det vil ikke skabe nogen ny skorpe. Jordskælv er almindelige langs disse fejl.

Dannelsen af ​​vulkaner

Som Russo forklarer, pladetektonik påvirker hele vores planet og alle dens naturlige processer dybt. En stor grund er, at pladernes bevægelse forårsager dannelse af vulkaner - dybest set bryder i skorpen, der fungerer som ventilationsåbninger til varme og lava - og deres udbrud dukker løbende op på havbassinerne, der tegner sig for 72 procent af Jordens overflade. Lige så vigtigt, vulkansk aktivitet forbundet med tektonisk pladebevægelse forårsager lettere, mindre tætte mineraler at adskille fra de tungere, tættere i Jordens kappe. "Akkumuleringen af ​​disse lette mineraler resulterer i udvikling og vækst af kontinenter, som vi lever på, "Siger Russo.

Tektonisk pladebevægelse har også været med til at skabe, på mange måder, de forhold, der gør livet på Jorden muligt. Det fører, for eksempel, til interaktionen mellem varme vulkanske klipper og vand i havet, og udvaskning af ioner fra disse klipper er det, der styrer oceanernes saltholdighed. "Livet udviklede sig i havene, i nærværelse af dette ionrige vand, og mennesker, for eksempel, have blodsaltindhold svarende til saltvandets saltindhold som en direkte konsekvens, "Siger Russo. Derudover, vulkansk aktivitet udløst af pladetektonik har også været med til at skabe den frugtbare jord, der gør det muligt for planter at vokse og producere både mad og ilt, der opretholder mennesker og stort dyreliv, bemærker han.

Ved at omarrangere konfigurationen af ​​kontinenterne og havbassinerne, pladetektonik påvirker også planetens klima. "For eksempel, havbassinernes nuværende former leverer konstant varme ækvatoriale farvande til polarområder, forhindrer planeten i at udvikle meget store ekstremer af overfladetemperatur mellem ækvator og poler, "Siger Russo.

Bjergene dannet af tektonik er også blandt planetens vigtigste kuldioxidvaske, hjælper med at nedbringe atmosfæriske C02 -niveauer ved at danne nye mineraler. Denne proces stiger og falder som reaktion på temperaturskift, gør det muligt for bjergene at fungere som gigantiske termostater.

Den gradvise forskydning af de kontinentale masser har også spillet en vigtig rolle i biologisk udvikling. "Speciering - udviklingen af ​​nye arter - sker, når en enkelt gruppe af planter eller dyr er opdelt i to grupper, der ikke længere er i reproduktiv kontakt, som, for eksempel, sker ofte, når et superkontinent bryder sammen, og nye havbassiner dannes mellem dets kontinentale fragmenter, "Forklarer Russo.

Alt dette kan gøre Alfred Wegener - der døde i 1930, da han gik tabt i en snestorm, mens han var på en ekspedition i Grønland - føler sig endelig berettiget.

Mens Venus og Mars har varmt interiør, og deres overflader viser tegn på nylig deformation, Jorden er den eneste planet i solsystemet, hvis overflade er opdelt i plader. Kviksølv, den anden stenede planet, er ikke længere geologisk aktiv.