Тектоника плоча можда није трајна карактеристика Земље. Процес који формира планине, покреће земљотрес и покреће континенте планете да би се тако полако преуредили могао би завршити милијарде година у будућности, нове симулације сугеришу.
Сличан садржај
- Научници су замислили основу тектонске плоче
- Дијаманти се држе у тајности о тектонској плочи
„Већ неко време знамо да је тектоника плоча само једно у спектру тектонских стања у којима би могла постојати планета“, каже Цраиг О'Неилл, планетарни научник са Универзитета Мацкуарие у Аустралији.
Планете попут Марса и Меркура налазе се у стајаћем стању поклопца. Спољна шкољка ових планета, која се зове литосфера, је превише густа да би се унутрашњост планете разбила и произвела тектонску активност. Научници су претпоставили да ће на крају Земља доћи до сличног стања, али доказа недостаје, каже О'Неилл. "Једноставно немамо довољно планета из којих бисмо могли да извучемо праве закључке."
Тако су О'Неилл и његови колеге кренули да моделирају еволуцију Земље и виде шта будућност може да има на нашој планети. Али чак ни са модерним суперрачуналима, нема довољно рачунарске снаге да би симулирао целу тродимензионалну Земљу у целој својој историји. Уместо тога, група је изградила поједностављену, дводимензионалну симулацију Земље која моделира еволуцију планете од њеног настанка пре 4, 5 милијарди година до више од 5 милијарди година у будућност. Чак и тада, једно трчање трајало је 3 недеље, напомиње О'Неилл.
Поједностављени модел омогућио је тиму да испроба различита полазишта за рану температуру Земље, променљиву која је за сада непозната, јер немамо ниједно камење из првих 500 милиона година историје планете. "Једна од највећих слабости [нашег] разумевања еволуције Земље у овом тренутку је та што не знамо како је она заправо почела", каже О'Неилл.
Научници су користили претпоставку да је процес акрекције - када се мали комадићи раног Сунчевог система зближују да би формирали планету - био прилично хладан процес и да су се планете тек касније загревале као радиоактивни елементи у унутрашњости.
„Ових дана мислимо да је било унето доста енергије током процеса акрекције“, каже он. „Имате пуно великих тела која се разбијају једно у друго. Они стварају много топлоте утицајем. “И краткотрајни радиоактивни елементи, као што су алуминијум-26 и гвожђе-60, који се више не могу наћи у Сунчевом систему, можда су додатно загрејали ствари.
Тим је открио да почетно стање планете може драматично утицати на њен животни циклус. Када је планета у моделу кренула све хладнија, брзо је развила тектонику плоча, изгубивши свој значај после само 10 до 15 милијарди година.
Али топлија Земља, за коју О'Неилл мисли да је вероватнија, резултира планетом који спорије развија тектонску плочу. Започиње у стању сличном Јупитеровом месецу Ио који је прекривен активним вулканима, али нема тектонске плоче. Модел показује планету на којој се тектоника плоча укључује и искључује током 1 до 3 милијарде година. (Ово је временски период за нашу планету, за који је геолошки запис тачан, а неки геолози, укључујући О'Неилл-а, закључили су да постоји снажан случај за испрекидану тектонику током овог времена. "Вреди напоменути да то није у потпуности договорено на, "каже он.)
Симулације показују Земљу која се затим на крају стапа у милијарде година тектонике плоча, пре него што се коначно охлади довољно да се то заврши - у наредних 5 милијарди година. "У неком тренутку", каже О'Неилл, "Земља ће се успорити и та ће се литосфера све више згуснути и згуснути до тачке у којој је превише јака и прегуста да би је унутрашњост више могла разбити. “
Истраживачи извештавају о својим налазима у јунском броју „ Физика земље и унутрашњости планете“ .
Стијене су „најбоље ствари на које се морамо ослонити да нам говоре о прошлости“, каже Брадфорд Фолеи, геодинамик из Царнегие Институције у Васхингтону. И без њих, научници се морају ослањати на теоријске моделе. Али постоји много неизвесности које се у њих уграђују, напомиње Фолеи. На пример, О'Неилл-ов тим је могао добити различите резултате да је користио различите формуле које описују начине на који се формирају стијене. Ниједан од модела који се данас развија да би описао еволуцију планете није нигде близу коначног, каже Фоли.
Али такви модели могу помоћи да се истражи шта се могло догодити на Земљи, као и на другим планетима у свемиру. Тектоника плоча важан је за циклус угљеника Земље и помаже у регулисању количине угљен-диоксида у атмосфери. „Овај циклус помаже у одржавању стабилизовања Земље у прилично умереном распону, “ примећује Фолеи. То је један од разлога што су научници једном претпоставили да планета без тектонике плоча не може угостити живот, или барем сложен живот.
Остали фактори, попут течне воде и састава атмосфере егзопланете, такође могу играти у животну средину планете, напомиње О'Неилл. Тако да је можда могуће пронаћи живот негде у свемиру на планети која се не креће и тресе попут Земље.
