kozmos.hr
Znanost

Tektoniku Zemlje možda pokreće odnos sa Suncem i Mjesecom

objavljeno

Nova studija predlaže da neuravnotežene sile i zakretni momenti u sustavu Zemlja-Mjesec-Sunce pokreću cirkulaciju cijelog plašta, tj. stvaraju tektonske ploče našeg planeta.

Vanjski utjecaj na ‘gibanje’ plašta?

Nova analiza pruža alternativu hipotezi da je kretanje tektonskih ploča povezano s konvekcijskim strujama u Zemljinom plaštu. Konvekcija uključuje plutajući porast zagrijanih tekućina, za što Anne M. Hofmeister – glavna autorica nove studije – i njezini kolege tvrde da se ne odnosi na čvrste stijene. Oni tvrde da sila, a ne toplina, pomiče velike predmete. Novo istraživanje objavljeno je u posebnom članku Geological Society of America, kao dio nadolazeće zbirke sakupljene u čast geologa Warrena B. Hamiltona.

Unutrašnja kretanja Zemlje uobičajeno se promatraju kao rasipanje topline generirane unutarnjom radioaktivnošću i preostale energije nastale tijekom sudara kada se naš planet formirao. Međutim – što je važno istaknuti – čak i zagovornici konvekcije plašta priznaju da je ta količina unutarnje toplinske energije nedovoljna za pokretanje tektonike velikih razmjera. Osim nedovoljne energije – tj. činjenice da konvekcija ne može proizvesti toliku količinu energije – postoje i razni drugi problemi s korištenjem konvekcije za objašnjenje opaženih gibanja ploča.

Novi model

Umjesto toga, Zemljine ploče bi se mogle pomicati jer Sunce djeluje tako jakom gravitacijom na Mjesec da je uzrokovalo da se mjesečeva orbita oko Zemlje izduži.

S vremenom se položaj baricentra – središta mase između orbitirajućih tijela Zemlje i Mjeseca – pomaknuo bliže Zemljinoj površini i sada oscilira 600 km mjesečno u odnosu na geocentar, pojasnila je Hofmeister. To stvara unutarnja naprezanja, dok se Zemlja nastavlja okretati.

„Budući da se oscilirajući baricentar nalazi na ~4600 km od geocentra, Zemljino tangencijalno orbitalno ubrzanje i sunčevo povlačenje su neuravnoteženi osim u baricentru. Topli, debeli i jaki unutarnji slojevi planeta mogu izdržati ova opterećenja, ali njegova tanka, hladna, krhka litosfera reagira lomljenjem,“ objasnila je glavna autorica studije.

Dakle, možemo zaključiti kako svakodnevno okretanje de facto ‘spljošti’ Zemlju te tako mijenja njen sferni oblik što pak doprinosi ovom krhkom ‘kvaru’ litosfere. Ova dva neovisna naprezanja – barem tako sugeriraju autori nove studije – stvaraju mozaik ploča promatranih u vanjskoj ljusci, tj. upravo ta naprezanja stvaraju Zemljine površinske ploče koje danas poznajemo. Raznolikost gibanja ploča proizlazi iz promjena u veličini i smjeru neuravnoteženih gravitacijskih sila s vremenom.

Kako testirati hipotezu?

Međutim postavlja se legitimno pitanje kako testirati ovaj alternativni model, tj. kako ga dokazati (ili pak opovrgnuti)? Hofmeister je predložila sljedeće – „Jedan test bi bio detaljno ispitivanje tektonike Plutona, koji je premalen i hladan za konvekciju, ali ima divovski mjesec i iznenađujuće mladu površinu.“

Studija uključuje usporedbu stjenovitih planeta koja pokazuje da prisutnost i dugovječnost vulkanizma i tektonizma ovise o određenoj kombinaciji veličine Mjeseca, orbitalne orijentacije Mjeseca, blizine Sunca i brzine okretanja tijela i hlađenja.

Konačno – kako smatraju članovi tima – naš jedinstveno veliki mjesec i posebna udaljenost od Sunca bitan su čimbenik u razumijevanju Zemljine tektonike. Točnije, Zemlja je jedini stjenoviti planet sa svim čimbenicima potrebnim za tektoniku ploča.

Zemljina unutrašnjost se hladi brže nego što se očekivalo

Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram

t.me/kozmoshr

Izvori:

Anne M. Hofmeister, Robert E. Criss, Everett M. Criss, „Links of planetary energetics to moon size, orbit, and planet spin: A new mechanism for plate tectonics,“ u Footsteps of Warren B. Hamilton: New Ideas in Earth Science (dostupno online).

Talia Ogliore (21. siječnja 2022.), „Tug of sun, moon could be driving plate motions on ‘imbalanced’ Earth,“ source.wustl.edu (pristup 28. siječnja 2022.)

Student povijesti koji u slobodno vrijeme voli čitati i pisati o svojim najdražim temama - povijesti, svemiru i astronomiji - te uživa u gledanju svega povezanog sa Star Warsom.