Das Tauziehen von Sonne und Mond könnte Plattenbewegungen auf der „unausgeglichenen“ Erde antreiben

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Bildnachweis: CC0 Public Domain

Eine von der Geophysikerin Anne M. Hofmeister in Arts & Sciences an der Washington University in St. Louis geleitete Studie legt nahe, dass unausgeglichene Kräfte und Drehmomente im Erde-Mond-Sonne-System die Zirkulation des gesamten Mantels antreiben.


Die neue Analyse bietet eine Alternative zu der Hypothese, dass die Bewegung tektonischer Platten mit Konvektionsströmungen im Erdmantel zusammenhängt. Konvektion beinhaltet einen lebhaften Aufstieg von erhitzten Flüssigkeiten, was Hofmeister und ihre Kollegen argumentieren, dass dies nicht auf festes Gestein zutrifft. Sie argumentieren, dass Kraft, nicht Hitze, große Objekte bewegt. Die neue Forschung wird in a veröffentlicht Spezialpapier der Geological Society of America, als Teil einer bevorstehenden Sammlung, die zu Ehren des Geologen Warren B. Hamilton zusammengestellt wird.

Das Innenleben der Erde wird im Volksmund als Ableitung von Wärme modelliert, die durch interne Radioaktivität und durch übrig gebliebene Energie erzeugt wird, die bei Kollisionen bei der Entstehung unseres Planeten entsteht. Aber selbst Befürworter der Mantelkonvektion erkennen, dass diese Menge an interner Wärmeenergie nicht ausreicht, um großräumige Tektonik voranzutreiben. Und es gibt noch andere Probleme bei der Verwendung von Konvektion zur Erklärung der beobachteten Platte Bewegungen.

Stattdessen könnten sich die Erdplatten 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, sagte Hofmeister. Dies baut innere Spannungen auf, da sich die Erde weiter dreht.

„Da das oszillierende Baryzentrum etwa 4600 km vom Geozentrum entfernt liegt, sind die tangentiale Umlaufbeschleunigung und die Sonnenanziehung der Erde außer am Baryzentrum unausgeglichen“, sagte Hofmeister. „Die warmen, dicken und starken inneren Schichten des Planeten können diesen Belastungen standhalten, aber seine dünne, kalte, spröde Lithosphäre reagiert mit Brüchen.“

Der tägliche Spin flacht die Erde von einer perfekten Kugelform ab, was 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.

Aber wie testet man diese Alternative? Hofmeister schlug vor: „Ein Test wäre eine detaillierte Untersuchung der Tektonik von Pluto, der zu klein und zu kalt ist, um Konvektion zu erzeugen, aber einen riesigen Mond und eine überraschend junge Oberfläche hat.“

Die Studie umfasst einen Vergleich von Gesteinsplaneten, der zeigt, dass das Vorhandensein und die Langlebigkeit von Vulkanismus und Tektonismus von der jeweiligen Kombination aus Mondgröße, Ausrichtung der Mondbahn, 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, stellte Hofmeister fest.

„Unsere einzigartig große Mond und ein besonderer Abstand zur Sonne sind unerlässlich“, sagte sie.


Das Erdinnere kühlt schneller ab als erwartet


Mehr Informationen:
Verknüpfungen der Planetenenergie mit Mondgröße, Umlaufbahn und Planetendrehung: Ein neuer Mechanismus für die Plattentektonik, DOI: 10.1130/2021.2553(18), pubs.geoscienceworld.org/gsa/b … s-to-moon-size-orbit

Zur Verfügung gestellt von
Washington-Universität in St. Louis

Zitat: Tug of sun, moon could be drive plate movement on ‚imbalanced‘ Earth (2022, 21. Januar), abgerufen am 21. Januar 2022 von https://phys.org/news/2022-01-sun-moon-plate-motions-imbalanced .html

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