Дисбаланс сил в уникальной системе Земля-Луна-Солнце вызывает крупномасштабные совместные тектонические движения
Астрономы сосредотачиваются на силовых дисбалансах в уникальной системе Земля-Луна-Солнце, которые вызывают крупномасштабные совместные тектонические движения.
Исследование, проведенное геофизиком Энн М. Хофмайстер из отдела искусств и наук Вашингтонского университета в Сент-Луисе, предполагает, что несбалансированные силы и крутящие моменты в системе Земля-Луна-Солнце управляют циркуляцией всей мантии.
Новый анализ предлагает альтернативу гипотезе о том, что движение тектонических плит связано с конвекционными течениями в мантии Земли. Конвекция включает плавучий подъем нагретых жидкостей, что, как утверждают Хофмайстер и ее коллеги, неприменимо к твердым породам. Они утверждают, что сила, а не тепло, перемещает большие объекты. Новое исследование опубликовано в специальной газете Геологического общества Америки как часть готовящегося сборника, собранного в честь геолога Уоррена Б. Гамильтона.
Внутреннее устройство Земли обычно моделируется как рассеивание тепла, генерируемого внутренней радиоактивностью, и остаточной энергии, образующейся во время столкновений, когда формировалась наша планета. Но даже сторонники мантийной конвекции признают, что этого количества внутренней тепловой энергии недостаточно для запуска крупномасштабной тектоники. Есть и другие проблемы с использованием конвекции для объяснения наблюдаемых движений плит.
Вместо этого земные плиты могут смещаться, потому что Солнце оказывает такое сильное гравитационное притяжение на Луну, что это приводит к удлинению орбиты Луны вокруг Земли.
По словам Хофмайстера, со временем положение барицентра — центра масс между вращающимися телами Земли и Луны — переместилось ближе к поверхности Земли и теперь колеблется на 600 км в месяц относительно геоцентра. Это создает внутренние напряжения, поскольку Земля продолжает вращаться.
«Поскольку колеблющийся барицентр находится примерно в 4600 км от геоцентра, тангенциальное орбитальное ускорение Земли и солнечное притяжение не сбалансированы, за исключением барицентра», — сказал Хофмайстер. «Теплые, толстые и прочные внутренние слои планеты могут выдерживать эти нагрузки, но ее тонкая, холодная и хрупкая литосфера реагирует трещинами».
Ежедневное вращение сплющивает Землю из идеальной сферической формы, что способствует этому хрупкому разрушению литосферы. Эти два независимых напряжения создают мозаику пластин, наблюдаемую во внешней оболочке, предполагают авторы. Разнообразие движений плит возникает из-за изменения величины и направления несбалансированных гравитационных сил со временем.
Но как протестировать эту альтернативу? Хофмайстер предложил: «Одним из тестов могло бы стать подробное изучение тектоники Плутона, который слишком мал и холоден для конвекции, но имеет гигантскую луну и удивительно молодую поверхность».
Исследование включает в себя сравнение скалистых планет, которое показывает, что наличие и продолжительность вулканизма и тектонизма зависят от конкретной комбинации размера Луны, ориентации лунной орбиты, близости к Солнцу и скорости вращения и охлаждения тела.
По словам Хофмайстера, Земля — единственная каменистая планета со всеми факторами, необходимыми для тектоники плит.
«Наша уникальная большая Луна и определенное расстояние от Солнца имеют важное значение», — сказала она.
В нашем Telegram‑канале вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
