Die tektonischen Platten, die die starre Erdkruste bilden, bewegen sich ständig und beeinflussen das Leben auf unserem Planeten auf verschiedene Weise.
Diese riesigen Platten mögen sich langsam bewegen, aber sie schaffen viele einzigartige topografische Merkmale unseres Planeten wie Berge, Schluchten, einzelne Inseln, Archipele und Meeresgräben – alles auf kontinentaler Ebene.
Aber auch Erdbeben, Vulkane und Tsunamis sind das Ergebnis der ständigen Bewegung der Lithosphäre – der felsigen Kruste und des festen oberen Teils des Mantels.
Eine durchschnittliche tektonische Platte kann sich etwa 40 mm pro Jahr bewegen – ungefähr so schnell wie ein Fingernagel wächst, während sich die schnellste, die Nazca-Platte vor dem Westen Südamerikas, etwa 160 mm pro Jahr bewegt – ungefähr so schnell wachsen Haare.
Der vorherrschende Konsens darüber, was die Bewegung der Platten antreibt, waren lange Zeit Konvektionsströme innerhalb des Erdmantels – die theoretisieren, dass die Bewegung massiver Wärmeenergiemengen die Platten von unten herumziehen.
Aber eine neue Studie von Wissenschaftlern der Washington University in St. Louis legt nahe, dass im Inneren der Erde nicht genug Energie vorhanden ist, um tektonische Platten zu bewegen, und stattdessen die unausgeglichenen Kräfte der Schwerkraft zwischen Erde, Mond und Sonne zusammen die Zirkulation antreiben des ganzen Mantels.
Die Forscher sagten, dass sich die Erdplatten möglicherweise verschieben, weil die Sonne eine so starke Anziehungskraft auf den Mond ausübt, dass die Umlaufbahn des Mondes um die Erde verlängert wurde.
Im Laufe der Zeit hat sich die Position des „Baryzentrums“ – des Massenzentrums zwischen den umlaufenden Körpern der Erde und des Mondes – näher an die Erdoberfläche bewegt und oszilliert nun 600 km pro Monat relativ zum Geozentrum (dem Erdmittelpunkt). , sagen Wissenschaftler. Dies baut innere Spannungen auf, da sich die Erde weiter dreht.
„Da das oszillierende Baryzentrum etwa 4.600 km vom Geozentrum entfernt liegt, sind die tangentiale Umlaufbeschleunigung der Erde und die Sonnenanziehung außer am Baryzentrum unausgewogen“, sagte Professor Anne Hofmeister, die die Studie leitete.
„Die warmen, dicken und starken inneren Schichten des Planeten können diesen Belastungen standhalten, aber seine dünne, kalte, spröde Lithosphäre reagiert mit Brüchen.“
Darüber hinaus behaupten die Autoren, dass die tägliche Drehung der Erde, die den Planeten von einer perfekten Kugelform abflacht, zu diesem spröden Versagen der Lithosphäre beiträgt.
Diese beiden unabhängigen Spannungen erzeugen das Plattenmosaik, das in der äußeren Hülle beobachtet wird, schlagen die Autoren vor.
Die Vielfalt der Plattenbewegungen kommt von den Änderungen in Größe und Richtung der unausgeglichenen Gravitationskräfte mit der Zeit.
Es ist schwierig für die Forscher, diese Theorie zu testen, aber sie haben vorgeschlagen, dass eine genauere Untersuchung der Kruste von Pluto weitere Informationen darüber liefern könnte, wie tektonische Platten auf Gravitationskräfte reagieren.
„Ein Test wäre eine detaillierte Untersuchung der Tektonik von Pluto, der zu klein und zu kalt für Konvektion ist, aber einen riesigen Mond und eine überraschend junge Oberfläche hat“, sagte Professor Hofmeister.
Die Studie beinhaltet auch einen Vergleich von Gesteinsplaneten, der zeigt, dass das Vorhandensein und die Langlebigkeit von Vulkanismus und Tektonismus von der jeweiligen Kombination aus Mondgröße, Mondorbitalausrichtung, Nähe zur Sonne und Rotations- und Abkühlungsraten des Körpers abhängen.
Die Erde ist der einzige Gesteinsplanet mit allen Faktoren, die für die Plattentektonik benötigt werden, sagte Professor Hofmeister.
„Unser einzigartig großer Mond und die besondere Entfernung von der Sonne sind entscheidend“, fügte sie hinzu.
Die Forschung wird von der veröffentlicht Geologische Gesellschaft von Amerika.