Neden "Bugünün örtü tüyleri yarın yok olacak" diyorsunuz?
Yazar: Su Ying
Antik çağlardan beri, dünyanın evrimi birçok yönden elverişli koşulları şekillendirerek yaşamın doğmasını ve gelişmesini mümkün kılmıştır. Ancak bilim adamlarının antik çağlardan getirdiği veriler, insanların sevgisiyle en ufak bir değişmeyecektir. Neredeyse tüm büyük ölçekli yok oluşların meydana geldiği 540 milyon yıl önceki büyük biyolojik patlamadan bu yana, insanlar her zaman o dönemde tabakada dev bir magma taşması felaketinin gölgesini bulabilirler. Bunun bir tesadüf olduğuna inanmak zor.
Magma taşması felaketi kulağa şok edici geliyor, ama jeolojik bir fenomenden başka bir şey değil Köklerinin izini sürerken, onu arkasında ne tür bir dünyanın güçlü kuvveti itiyor? Bu nedenle dünyanın merkezine yeni bir yolculuğa çıkmamız gerekiyor.
Bugün, levha tektoniğinin insanların kalplerinde derin bir şekilde kök saldığı günümüzde, bu gezi size bambaşka bir jeodinamik resim sunacak. Az bilinir, ancak dünyadaki tüm yaşamın hayatta kalmasıyla yakından ilgilidir. Gezegenin çekirdeğine ulaşır, dünyanın yarıçapını geçer, yüzeyi çatlatır ve magmanın akıntısını alır. Bu, bugün hikayemizin kahramanı - yerde duran muhteşem havaneli: Manto tüyü (Mantle Plume).
Plaka tektoniğinin tamamlanması
"Dünya nedir" uzun zamandır açıklığa kavuştu, ama nasıl hareket ediyor?
Alfred Lothar Wegener'in dünyanın "yüzmesine" izin vermesinden bu yana, geçen yüzyılda daha fazla insan bu resmi kabul etti: ayaklarımızın altındaki en yüzey malzemesi Kabuk Aslında, bu sadece tek bir parça değil, bir araya getirilebilen veya parçalanabilen ve hatta kırılıp sökülebilen yapboz bulmaca parçalarıdır. Böyle bir bilmecenin üzerinde yaşıyoruz, levhaların birleşmesinden dolayı levhaların birbirine yaklaşması ve levhaların ayrılması nedeniyle de birbirinden ayrılması mümkündür-evet, bu çok tanıdık levha tektoniği teorisidir.
Ancak o dönem insanlar, levha tektoniğinin kuruluşundan bu yana bir "kara bulut" karşısında durduğunu kabul etmek zorunda kaldı: Bu teorinin tüm içeriği "kabuk sertliği" ön varsayımına dayanıyor, yani plakalar birbiriyle iç içe geçmiş durumda. Kuvvet sadece levhanın kenarına etki edecek ve içinde büyük ölçekli jeolojik faaliyet olmamalıdır. Bununla birlikte, ahır plakasının iç kısmında insanlar, Hawaii'deki şiddetli akan yanardağlar, Yellowstone Park'ın patlaması veya 200 milyon yıldan daha uzun bir süre önce Sibirya'daki magma taşması gibi tahminlerle tamamen tutarsız aktif davranışlar buldular. Bu jeolojik hareketler, yoğunluk ve etki açısından plaka tektonik sistemi altındaki volkanik yaylar ve orojenik kuşaklar gibi klasik olaylarla karşılaştırılabilir ve hiç de ihmal edilebilir hata seçenekleri değildir.
Levha tektoniği teorisinin şekillenmesinden on yıldan az bir süre sonra, Profesör William Jason Morgan jeodinamik için levha tektoniğinin tam bir açıklama değil, davranışlardan sadece biri olduğuna öncülük etti. . Aynı mantoda, aslında eşdeğer olarak tamamen farklı iki dinamik resim grubu vardır:
-
Mantonun astenosferi yatay olarak bir taşıma bandı gibi dolaşır, plakaların dünyanın etrafında yüzmesini destekler ve gezegenin iç çekirdeğinin ışıyan ısısını kinetik enerji biçiminde tüketir. Bu, aşina olduğumuz gibi hareket davranışlarından biridir. Levha tektoniği .
-
Manto ötelenmeden boylamasına hareket ettiğinde durum tamamen farklıdır. Dünyanın çekirdeğinin ısınması altında, mantonun çekirdeğe en yakın kısmı bir bacada yükselen sıcak bir sütun benzeri dalgalı bir duman oluşturacaktır. Akan mantoda dikey olarak yükselir ve levha tektoniğinin "konveyör bandı hareketini" hemen hemen hiç etkilemez veya engellemez. Bu başka bir egzersiz davranışıdır. Ve bu davranışın konusu, burada bahsettiğimiz şeydir. Manto tüyü Yukarı.
Manto tüyü, sadece fenomeni açıklamak için insanlar tarafından tasarlanmış bir model değil, kendi içinde nesnel bir varoluş. Manto tüyü " Mantoda var olan sütunlu bir termal anormallik alanı (Termal Anomaliler) ". Basitçe söylemek gerekirse, çevreleyen manto ile karşılaştırıldığında, sütun içindeki alan daha yüksek bir sıcaklığa sahip olmalıdır. Termal genleşme ve daralma, sıcaklıktaki artış yoğunlukta bir azalmaya neden olur ve yoğunluktaki azalma dalga hızını yavaşlatır. Bu nedenle, insanlar yapay sismik dalgaları dünyanın içine çarptıklarında, dalga hızındaki değişiklikler onu ortaya çıkarabilir.
Profesör Morgan ve gelecek nesiller, sismik araştırmaların gerçeklerine dayanarak gelişti Manto tüy teorisi : Çekirdek ve manto (Core-Manto Boundary, CMB) arasındaki sınırda, yıldız çekirdeğin dev sıcaklığının ısıtılması, mantonun çekirdeğe en yakın kısmının sıcaklığını artıracaktır. Sıcaklıktaki artış kaçınılmaz olarak yoğunlukta bir azalmaya yol açacaktır Tek tip bir sistem yoğunluk farklılaşmasına uğradığında ve düşük yoğunluk altta ve yüksek yoğunluk üstte olduğunda, sistem Rayleigh-Taylor dengesizliği yaşayacaktır. Bu durumda, "yerel gezegen farklılaşması", manto-düşük yoğunluklu hafif madde yüzer şekilde yeniden yorumlanacak, ağır maddenin batması ve doldurulması için yer açacak, manto tüyü - bu düşük yoğunluklu akış yapısı, sadece Dikey yönde yavaşça yükseldi.
Akışkanlar mekaniğinin simülasyonuna göre, bir kolon yapısı dikey olarak yükselirken, tıpkı şemsiye kapağını yavaşça açan bir mantar gibi, kafası yavaşça genişleyecektir. Yukarı doğru ne kadar çok yukarı çıkarsanız, çevreleyen mantonun yoğunluğu o kadar düşük olacaktır. Manto tüyünün başı kabaca yoğunluğuna eşit bir yere yükselene kadar, kanopi yanal olarak yayılacak, açılacak ve yavaşça yanlara doğru genişleyecektir. Alan. Manto ne kadar derin olursa olsun, derinliği hala sınırlıdır.Böyle büyük bir kanopi sonunda litosferin dibinde "bir başın üstünde" olacaktır. Manto tüyünün başı, dünyanın çekirdeğinden gelen yüksek sıcaklık magması açısından zengindir Litosfer kapatıldıktan sonra, bundan sonra ne olacağı, bence, apaçıktır.
Bugün manto tüyleri, yarın kitlesel yok oluş
Volkanlar, dünyanın derinliklerindeki magmanın ihraç çıkışlarıdır. Patlaması şimdiden korkunç ama dünyayı araştırırsanız, ada yayı zincirleri ve okyanus ortası sırtları gibi büyük volkanik kuşakları dahil etseniz bile, "Büyük Volkanik Bölge" adı verilen gezegenle etkileşime girebilecek herhangi bir magmatik olay hiç olmamıştır. Magma taşma sisteminin seviyesi karşılaştırılabilir. Modern zamanlarda görülebilen volkanik patlamalarla karşılaştırıldığında, Büyük Volkanik Bölge, aynı seviyede olmayan başka bir gezegen resmidir. İnsanlar (a) Büyük Volkanik Kaya Bölgesi'nin patladığı dönemde yaşamadıkları toprağı (xìng) besleyebilseler de (xìng) ve görünüşünü gerçekten görmek imkansızdı, ancak yerbilimcilerimiz insanlara tam olarak şunu söyleyebilir: Büyük Volkanik Kaya Bölgesi Sibirya'nın üçte birini kaplayamayacak kadar büyük. Daha da korkutucu olan, böylesine geniş bir magma alanının çok uzun bir süre boyunca yavaşça birikmemesi - gelişimini tamamlamak için yalnızca onda biri kadar zaman alıyor. Standart bir jeolojik zaman birimi.
Bu büyük magmatik bölgenin püskürmesi, doğrudan litosferi kavisleyen manto tüyünün korkunç sonucudur. Köklere geri dönelim ve bunun hakkında düşünelim- Manto tüyü nedir? Bir gezegenin çok kısa sürede büyük ölçekte iç nükleer ısıyı serbest bırakması aşırı bir yoldur. Dahası, bu yöntem, termal enerjinin plaka hareketi gibi kinetik enerjiye dönüştürülmesi değil, en derin termal enerjinin yüzeye, atmosfere, hidrosfere ve biyosfere doğrudan çıkışıdır.
Böyle bir ölçeğin ısısı, taşıyıcı olarak CO2 gibi uçucu magma ile ihraç edildiğinde, çok büyük ölçekli bir sera etkisine neden olacaktır. Ancak aynı zamanda, diğer bir önemli magma uçucu bileşeni olan SO2, atmosferdeki nemle aktif olarak birleşerek sülfürik asit aerosolleri oluşturacak ve bu da asit yağmurunun sadece "toprağı ve suyu nemlendirmesine" izin vermekle kalmaz, aynı zamanda etkili bir şekilde yansıtır. Yerdeki güneş ışığı, lokal olarak soğuk oda etkisi yaratır. İklim dengesizliği altında, biyosfer yok oluşu geri getirmenin yalnızca bir yolu olabilir.
Sonuç olarak, Sibirya'nın Büyük Volkanik Bölgesi'nin patlamasından sonra, Permiyen sonunda büyük bir yok oluş oldu.Türlerin% 95'inden fazlası temizlendi ve büyük Paleozoyik biyota, tarihi kayıtlarda sonsuza kadar tamamen yok edildi ve katılaştı. . Büyük biyolojik patlamadan bu yana, 300 milyon yıl süren "Antik Biyoloji Çağı" sona erdi ve tarih "Ortaçağ Biyolojisi Çağı" nın ilk dönemine girdi Triyas . Uzun bir süre sonra, Orta Büyük Batı Eyaleti patladı ve Triyas'ı, biyotası ile birlikte Dünya takviminden tamamen kopararak, Jurassic . Jura dönemi dinozorları tarihin zirvesine itti ve ardından on milyonlarca yıl boyunca zenginleşti. Kretase Dönemin sonunda, Hindistan'ın Deccan bölgesinde büyük bir volkanik bölge ortaya çıktı) - bu zaman dünya dışı bir olayla aynı zamana denk geliyor ve Mezozoik dinozor krallığının doğrudan yemek pişirmeyi bırakmasına neden olarak "yeni yaşam çağı" memelilerinin mutlu bir şekilde doldurmasına izin veriyor. Boş bir niş.
Paleozoik, manto tüyü tarafından tahrip edildi ve Mesozoik, manto tüyü tarafından yok edildi. Hala Senozoik'te yaşıyoruz.
Manto tüyü, bir daha gelmeyecek mi?
Gerçekler bize, bugün dünyanın içinde sadece manto tüylerinin değil, iki tane olduğunu söylüyor: Afrika'nın altında, Pasifik'in altında bir . 2012'de dünyanın sonu yeni sona ermişti ve yetkili akademik dergi "Journal of Earth and Planetary Sciences", bize daha kesin gerçekleri anlatan şok edici bir çalışma (Referans 3) yayınladı
Görünüşe göre bu manto tüyleri çoktan demleniyor.
Çekirdek ve manto arasındaki sınırda, neredeyse tüm Pasifik Okyanusu'nu kaplayabilen büyük bir düşük dalga hızı alanı (LLSVP) gizleniyor. Neden düşük dalga hızı var? Sıcaklık yüksek, yoğunluk düşük ve anormal olmaya başlıyor. Bu LLSVP'lerde sıcaklık yükselmeye devam eder ve son olarak termal / yoğunluk farklılaşması kimyasal farklılaşmaya güçlendirilir - yüksek kaldırma kuvvetine sahip maddeler bir araya toplanacak, daha da gelişecek ve sonunda daha yüksek akışkanlığa ve daha güçlü aktiviteye sahip bir süper güçlü oluşturacaktır. Düşük dalga hızı alanı (ULVZ). ULVZ'deki malzeme zaten büyük ölçekli kısmi erimeye girmeye başladı - daha popüler olmak için, aslında daha yüksek sıcaklıkta bir magma, çıkarıldığı sürece doğrudan yok olabilir. Neyse ki, araştırmalar bu ULVZ'lerin hala çok yerel olduğuna işaret ediyor. Ancak, sonuçta yavaş yavaş toplanıyorlar. Birbirlerine bağlandıklarında ve yüzeye çıktıklarında, Senozoik'in neredeyse orada olduğu tahmin edilmektedir.
LLSVP alanı, EPSL tarafından Şubat 2013'te yayınlanan en son çalışmada ölçülmüştür. Kıtanın büyüklüğünü ana hatları (beyaz çizgiler) aracılığıyla sezgisel olarak tanıyabilirsiniz. Resim kaynağı: Referans 3
İki haber var.
-
Kötü haber şu ki, yüksek bir hızda birleşiyorlar ve yükseliyorlar - aksi takdirde bilim adamlarının size yeryüzünde halihazırda iki manto tüyü olduğunu söylemeleri imkansızdır;
-
Ancak diğer iyi haber şu ki, yer biliminde, felaketler hakkında zamandan uzakta konuşmaya yönelik tüm eylemler güvenilmezdir. Yer biliminin temel zaman biriminin "yıllar" değil, "milyon yıl" olduğunu her zaman hatırlayın, bu yüzden "bir anda meydana gelseler" bile, bu an çok uzundur.
Dünya için, ister sizi koruyor ister yok ediyor olsun, sizinle hiçbir ilgisi yoktur. Siz sadece dünya sisteminin bir üyesisiniz Evrim sürecinde ortadan kaybolmanız için bu kadar tuhaf olan ne? Evren, teleoloji için bir test alanı değildir.
Ama kendi bakış açımıza göre, evrenden kaybolmaya istekli miyiz? Uzlaşılmadı. O kadar iyi ki, bu endişe duygusuyla hayatta kalmaya ve gelişmeye devam edebilirsiniz. Çevre size baskı yapıyor, dünyada asla sera olmayacak. İster yıldızlara ve denize bir keşif gezisi olsun, ister doğanın kudretli gücünden önce vatanın gerçek dönüşümü olsun, tek bir cevabımız olmalı: yaşamak.
Referanslar:
Wu Tairan ve diğerleri, "Genel Jeoloji", Peking University Press.
Morgan WJ. Derin manto konveksiyon bulutları ve plaka hareketleri. Bull. Am. Assoc. Pet. Geol. (1972) 56: 203213.
Thorne MS ve diğerleri. Mega ultra düşük hız bölgesi ve manto akışı. Dünya. Gezegen. Sc. Lett. (2013) 364: 59-67
Bireyler arkadaş çevresine iletebilirler
Bu makale Guo kabuk ağından geliyor
Lütfen yeniden basım için yetki ile iletişime geçin: sns@guokr.com
Başvuru için lütfen bilimselguokr@163.com ile iletişime geçin.
