יתכן וטקטוניקת צלחת אינה תכונה קבועה של כדור הארץ. התהליך היוצר הרים, ניצוצות רעידות אדמה ומניע את יבשות הפלנטה לסדר את עצמם מחדש עד לאט, יכול להסתיים מיליארדי שנים בעתיד, טוענים הדמיות חדשות.
תוכן קשור
- מדענים צילמו את הבסיס של צלחת טקטונית
- יהלומים שומרים על סוד טקטוניקת צלחות
"ידענו זמן מה שטקטוניקת צלחות היא רק אחת מספקטרום של מצבים טקטוניים שכוכב יכול להיות בו", אומר קרייג אוניל, מדען פלנטה מאוניברסיטת מקקארי באוסטרליה.
כוכבי לכת כמו מאדים ומרקורי נמצאים במה שמכונה מצב מכסה עומד. הקליפה החיצונית ביותר, המכונה ליתוספרה, של כוכבי הלכת הללו היא עבה מכדי שפני הפלנטה יתפרקו וייצרו פעילות טקטונית. מדענים הניחו שבסופו של דבר כדור הארץ יגיע למצב דומה, אך עדויות לא היו חסרות, אומר אוניל. "אין לנו מספיק כוכבי לכת בכדי שנוכל להסיק מסקנות של ממש."
אז אוניל ועמיתיו יצאו לדגם את התפתחות כדור הארץ ולראות מה העתיד עשוי להחזיק לכוכב הלכת שלנו. אבל אפילו עם מחשבי-על מודרניים, אין מספיק כוח מחשוב כדי לדמות את כדור הארץ התלת-ממדי כולו לאורך כל ההיסטוריה שלו. במקום זאת, הקבוצה בנתה הדמיה דו-ממדית מפושטת של כדור הארץ המדגמת את התפתחות כדור הארץ מהיווצרותו לפני 4.5 מיליארד שנה ליותר מחמישה מיליארד שנים לעתיד. אפילו אז, ריצה יחידה ארכה 3 שבועות, מציין אוניל.
המודל המפשט מאפשר לצוות לנסות נקודות התחלה שונות לטמפרטורת כדור הארץ הקדומה, משתנה שכרגע אינו ידוע מכיוון שאין לנו סלעים מ -500 מיליון השנים הראשונות בתולדות כדור הארץ. "אחת החולשות הגדולות בהבנתנו [את ההתפתחות של כדור הארץ בנקודה זו היא שאנחנו לא יודעים איך זה התחיל באמת", אומר אוניל.
מדענים נהגו להניח שתהליך ההקרבה - כאשר פיסות קטנות של מערכת השמש המוקדמת התגנבו יחד ליצירת כוכב לכת - היה תהליך די מגניב, וכי כוכבי לכת התחממו רק מאוחר יותר ככל שיבקעו אלמנטים רדיואקטיביים בפנים.
"בימינו אנו חושבים שהובא די הרבה אנרגיה במהלך תהליך ההקרבה", הוא אומר. "יש לך הרבה גופים גדולים שמתנפצים זה לזה. הם מייצרים חום רב באמצעות השפעה. "וייתכן כי אלמנטים רדיואקטיביים קצרי מועד, כמו אלומיניום -26 וברזל -60, ששניהם כבר לא ניתן למצוא במערכת השמש, חיממו את הדברים עוד יותר.
הצוות מצא כי מצב ההתחלה של כדור הארץ עשוי להשפיע באופן דרמטי על מחזור חייו. כאשר הכוכב בדגם התחיל להתקרר, הוא פיתח במהירות טקטוניקת צלחות, ואיבד את התכונה לאחר 10 עד 15 מיליארד שנים בלבד.
אבל כדור הארץ החם יותר, שלדעת אוניל סביר יותר, גורם לכוכב לכת שאינו מפתח טקטוניקת צלחות. זה מתחיל במצב הדומה לירחו של צדק Io, המכוסה בהרי געש פעילים אך אין לו צלחות טקטוניות. לאחר מכן המודל מראה כוכב לכת עליו טקטוניקה של צלחות נדלקת ומכבה במשך 1 עד 3 מיליארד שנה. (זו תקופת זמן לכוכב הלכת שלנו שעבורו התיעוד הגיאולוגי מנוקד, וכמה גיאולוגים, כולל אוניל, סיכמו שיש מקרה חזק לטקטוניקה שזורה בתקופה זו. "ראוי לציין שזה לא לגמרי מוסכם "הוא אומר."
ההדמיות מציגות כדור הארץ שבסופו של דבר מתמקם במיליארדי שנים של טקטוניקת צלחות לפני שהוא סוף סוף מתקרר מספיק כדי שזה ייגמר - בעוד 5 מיליארד שנים בערך. "בשלב מסויים, " אומר אוניל, "כדור הארץ הולך להאט וליטוספרה ההיא הולכת להיות עבה ועבה יותר עד לנקודה בה הוא חזק מדי ועבה מכדי שהפנים יוכלו לשבור אותו יותר. "
החוקרים מדווחים על ממצאיהם בגיליון יוני של פיזיקה של כדור הארץ ופנים פלנטריים .
סלעים "הם הדברים הטובים ביותר שעלינו לסמוך עליהם כדי לספר לנו על העבר", אומר ברדפורד פולי, גיאודינמטיקאי במכון קרנגי בוושינגטון. ובלעדיהם, המדענים צריכים להסתמך על מודלים תיאורטיים. אבל יש הרבה אי וודאות שמשתלבים בהם, מציין פולי. לדוגמה, הצוות של אוניל יכול היה להשיג תוצאות שונות אם היו משתמשים בנוסחאות שונות המתארות את צורות הסלע. אף אחד מהמודלים המפותחים כיום כדי לתאר את התפתחות כדור הארץ לא נמצא בשום מקום קרוב להחלטה, אומר פולי.
אבל מודלים כאלה יכולים לעזור לחקור מה יכול היה לקרות על פני כדור הארץ, כמו גם על כוכבי לכת אחרים ביקום. טקטוניקת צלחות חשובה למחזור הפחמן של כדור הארץ ומסייעים בוויסות כמות הפחמן הדו-חמצני באטמוספרה. "מחזור זה עוזר לשמור על התייצבות האקלים של כדור הארץ בטווח מזג נאה", מציין פולי. זו אחת הסיבות שמדענים הניחו בעבר שכוכב לכת ללא טקטוניקת צלחות אינו יכול לארח חיים, או לפחות חיים מורכבים.
גורמים אחרים, כמו מים נוזליים והרכב האטמוספירה של Exoplanet, עשויים גם הם לשחק בכושר ההרגלים של כוכב לכת, מציין אוניל. אז יתכן שניתן למצוא חיים איפשהו ביקום בכוכב לכת שאינו נע וטלטל כמו כדור הארץ.
