Tektonik plat mungkin bukan ciri kekal Bumi. Proses yang membentuk gunung, memancarkan gempa bumi dan menggerakkan benua planet untuk oh-so-perlahan-lahan menyusun semula diri mereka boleh menamatkan berbilion tahun pada masa akan datang, simulasi baru mencadangkan.
Kandungan Terkait
- Para saintis telah menggambarkan asas satu plat tektonik
- Berlian Memegang Rahsia Mengenai Tektonik Plate
"Kami telah mengetahui seketika bahawa tektonik plat adalah hanya satu daripada spektrum keadaan tektonik bahawa planet boleh masuk, " kata Craig O'Neill, ahli sains planet di Macquarie University, Australia.
Planet-planet seperti Mars dan Mercury berada dalam apa yang dipanggil keadaan tudung bertakung. Cangkang terluar yang dipanggil litosfera, planet-planet ini terlalu tebal untuk bahagian dalam planet untuk memecah dan menghasilkan aktiviti tektonik. Para saintis telah mengandaikan bahawa akhirnya Bumi akan mencapai keadaan yang sama, tetapi bukti kurang, kata O'Neill. "Kami hanya tidak mempunyai planet yang mencukupi untuk dapat membuat kesimpulan sebenar dari."
Oleh itu, O'Neill dan rakan-rakannya mengemukakan model evolusi Bumi dan melihat masa depan yang mungkin berlaku untuk planet kita. Tetapi walaupun dengan superkomputer moden, tidak ada kuasa pengkomputeran yang mencukupi untuk meniru seluruh bumi tiga dimensi sepanjang sejarahnya. Sebaliknya, kumpulan itu membina simulasi mudah dan dua dimensi Bumi yang memodelkan evolusi planet dari pembentukannya 4.5 bilion tahun yang lalu hingga lebih dari 5 bilion tahun ke masa depan. Walau bagaimanapun, satu larian mengambil masa 3 minggu, nota O'Neill.
Model mudah membolehkan pasukan mencuba titik permulaan yang berbeza untuk suhu Bumi awal, pembolehubah yang tidak diketahui sekarang kerana kita tidak mempunyai batu dari 500 juta tahun pertama sejarah planet. "Salah satu kelemahan yang besar dalam pemahaman kita tentang evolusi bumi pada ketika ini adalah kita tidak tahu bagaimana ia sebenarnya bermula, " kata O'Neill.
Para saintis digunakan untuk menganggap bahawa proses pertambahan-ketika bit-bit dari sistem suria awal menyusun bersama-sama untuk membentuk sebuah planet-adalah satu proses yang agak keren, dan planet-planet itu hanya memanas kemudian sebagai unsur radioaktif di pedalaman yang merosot.
"Hari ini, kita fikir ada banyak tenaga yang dibawa semasa proses pertambahan, " katanya. "Anda mempunyai banyak badan besar yang menghancurkan antara satu sama lain. Mereka menghasilkan banyak haba melalui kesan. "Dan unsur-unsur radioaktif yang berpanjangan, seperti aluminium-26 dan besi-60, yang kedua-duanya tidak lagi dapat ditemui dalam sistem solar, mungkin telah memanaskan lagi.
Pasukan mendapati bahawa keadaan permulaan bagi planet ini mungkin memberi kesan kepada kitaran hayatnya secara dramatik. Apabila planet dalam model bermula lebih sejuk, ia dengan cepat membangunkan tektonik plat, kehilangan ciri ini selepas hanya 10 hingga 15 bilion tahun.
Tetapi bumi yang lebih panas, yang difikirkan oleh O'Neill lebih cenderung, menghasilkan sebuah planet yang lambat mengembangkan tektonik plat. Ia bermula di negeri yang mirip dengan Io bulan Jupiter, yang diliputi dalam gunung berapi aktif tetapi tidak mempunyai plat tektonik. Model itu kemudiannya menunjukkan sebuah planet di mana plat tektonik beralih dan mati selama 1 hingga 3 bilion tahun. (Ini adalah tempoh masa untuk planet kita yang mana rekod geologi itu jerawatan, dan sesetengah ahli geologi, termasuk O'Neill, telah membuat kesimpulan bahawa terdapat satu kes yang kuat untuk tektonik yang diselaraskan pada masa ini. "Perlu diingat bahawa itu tidak sepenuhnya dipersetujui apabila, "katanya.)
Simulasi menunjukkan Bumi yang kemudiannya menetap hingga berbilion tahun dari tektonik plat sebelum akhirnya cukup menyejukkan untuk itu hingga akhir tahun 5 bilion lagi. "Pada satu ketika, " O'Neill berkata, "Bumi akan melambatkan dan litosfera itu akan menjadi lebih tebal dan tebal ke titik di mana ia terlalu kuat dan terlalu tebal untuk pedalaman untuk dapat memecahkannya lagi. "
Para penyelidik melaporkan penemuan mereka dalam isu Jun Fizik Bumi dan Planet Dalaman .
Rocks "adalah perkara terbaik yang perlu kita berikan kepada kami tentang masa lalu, " kata Bradford Foley, seorang geodinamik di Institut Carnegie Washington. Dan tanpa mereka, saintis perlu bergantung pada model teori. Tetapi ada banyak ketidakpastian yang dapat dimasukkan ke dalamnya, nota Foley. Sebagai contoh, pasukan O'Neill mungkin mendapat keputusan yang berbeza jika mereka telah menggunakan formula berbeza yang menerangkan cara bentuk batu. Tidak ada model yang dibangunkan hari ini untuk menggambarkan evolusi planet di mana-mana dekat dengan definitif, kata Foley.
Tetapi model sedemikian boleh membantu untuk meneroka apa yang mungkin berlaku di Bumi, serta di planet lain di alam semesta. Plat tektonik adalah penting untuk kitaran karbon Bumi dan membantu mengawal jumlah karbon dioksida di atmosfera. "Kitaran ini membantu mengekalkan iklim bumi dalam keadaan yang stabil, " kata Foley. Inilah salah satu sebab yang pernah diandaikan oleh saintis bahawa planet tanpa plat tektonik tidak boleh menjadi hayat, atau sekurang-kurangnya kehidupan yang kompleks.
Faktor lain, seperti air cecair dan komposisi atmosfera exoplanet, juga boleh dimainkan ke dalam kebolehan planet, nota O'Neill. Oleh itu, mungkin dapat mencari kehidupan di suatu tempat di alam semesta di planet yang tidak bergerak dan gemetar seperti Bumi.
