Tectonica plăcilor nu poate fi o caracteristică permanentă a Pământului. Procesul care formează munți, stârnește cutremure și determină continentele planetei să se reorganizeze încet-încet, ar putea încheia miliarde de ani în viitor, sugerează noi simulări.
Continut Asemanator
- Oamenii de știință au imaginat baza unei plăci tectonice
- Diamantele țin secret despre Tectonica plăcilor
„Știm de ceva vreme că tectonica de plăci este doar unul dintre spectrul de stări tectonice în care ar putea fi o planetă”, spune Craig O'Neill, un om de știință planetar de la Universitatea Macquarie din Australia.
Planetele precum Marte și Mercur sunt în ceea ce se numește o stare de capac stagnantă. Învelișul cel mai exterior, numit litosferă, al acestor planete este prea gros pentru ca interiorul planetei să se despartă și să producă activitate tectonică. Oamenii de știință au presupus că până la urmă Pământul va ajunge într-o stare similară, dar au lipsit dovezi, spune O'Neill. „Pur și simplu nu avem suficiente planete din care să tragem concluzii reale.”
Așadar, O'Neill și colegii săi au început să modeleze evoluția Pământului și să vadă ce ar putea avea viitorul pentru planeta noastră. Dar chiar și cu supercomputerele moderne, nu există suficientă putere de calcul pentru a simula întregul Pământ tridimensional de-a lungul întregii sale istorii. În schimb, grupul a construit o simulare simplificată, bidimensională a Pământului, care modelează evoluția planetei de la formarea sa acum 4.5 miliarde de ani până la mai mult de 5 miliarde de ani în viitor. Chiar și atunci, o singură alergare a durat 3 săptămâni, observă O'Neill.
Modelul simplificat a permis echipei să încerce diferite puncte de plecare pentru temperatura Pământului timpuriu, o variabilă care nu este cunoscută în prezent, deoarece nu avem roci din primii 500 de milioane de ani din istoria planetei. „Una dintre marile slăbiciuni în [în] a noastră înțelegere a evoluției Pământului în acest moment este că nu știm cum a început de fapt”, spune O'Neill.
Oamenii de știință au presupus că procesul de acumulare - atunci când bucăți mici din sistemul solar timpuriu s-au reunit pentru a forma o planetă - a fost un proces destul de răcoros și că planetele s-au încălzit abia mai târziu, deoarece elementele radioactive din interior au decăzut.
„În aceste zile, credem că a fost adusă destulă energie în timpul procesului de acumulare”, spune el. „Aveți o mulțime de corpuri mari care se împletesc între ele. Acestea generează multă căldură prin impact. ”Și elementele radioactive de scurtă durată, cum ar fi aluminiul-26 și fierul-60, ambele care nu mai pot fi găsite în sistemul solar, pot fi încălzite în continuare.
Echipa a descoperit că starea de pornire a planetei poate afecta dramatic ciclul său de viață. Când planeta din model a pornit mai rece, a dezvoltat rapid tectonica plăcilor, pierzând caracteristica după numai 10-15 miliarde de ani.
Dar un Pământ mai fierbinte, despre care O'Neill consideră că este mai probabil, are ca rezultat o planetă care încetul cu încetul să dezvolte tectonica plăcilor. Începe într-o stare similară cu luna Ioana lui Jupiter, care este acoperită în vulcani activi, dar nu are plăci tectonice. Modelul arată apoi o planetă pe care se activează și se oprește tectonica plăcilor timp de 1 până la 3 miliarde de ani. (Aceasta este o perioadă de timp a planetei noastre pentru care registrul geologic este vădit, iar unii geologi, inclusiv O'Neill, au ajuns la concluzia că în acest moment există un caz puternic pentru tectonica intersectată. ", spune el.)
Simulările arată un Pământ care apoi se stabilește în miliarde de ani de tectonică de plăci înainte de a se răci în cele din urmă suficient pentru ca acesta să se încheie - în alți 5 miliarde de ani sau cam așa ceva. „La un moment dat”, spune O'Neill, „Pământul va încetini și că litosfera va deveni din ce în ce mai groasă până la punctul în care este prea puternic și prea gros pentru interior pentru a-l mai putea sparge. “
Cercetătorii își raportează concluziile în numărul din iunie al Fizicii Pământului și Interioarelor Planetare .
Stâncile „sunt cele mai bune lucruri pe care trebuie să ne bazăm pentru a ne spune despre trecut”, spune Bradford Foley, un geodinamist la Instituția Carnegie din Washington. Și fără ele, oamenii de știință trebuie să se bazeze pe modele teoretice. Dar există o mulțime de incertitudini care se încorporează în ele, notează Foley. De exemplu, echipa lui O'Neill ar fi putut obține rezultate diferite dacă ar fi folosit diferite formule care descriu modalitățile de formare a rocilor. Niciunul dintre modelele dezvoltate astăzi pentru a descrie evoluția planetei nu este nicăieri aproape de definitiv, spune Foley.
Dar astfel de modele pot ajuta la explorarea a ceea ce s-ar fi putut întâmpla pe Pământ, precum și pe alte planete din univers. Tectonica plăcilor este importantă pentru ciclul de carbon al Pământului și ajută la reglarea cantității de dioxid de carbon din atmosferă. „Acest ciclu ajută la menținerea stabilizării climatului Pământului într-o zonă temperată frumoasă”, notează Foley. Acesta este unul dintre motivele pentru care oamenii de știință au presupus cândva că o planetă fără tectonică de placă nu putea găzdui viață sau cel puțin o viață complexă.
Alți factori, cum ar fi apa lichidă și compoziția atmosferei unui exoplanet, pot juca și în locuința unei planete, observă O'Neill. Așadar, este posibil să găsești viață undeva în univers, pe o planetă care nu se mișcă și se agită ca Pământul.
