A Föld az egyetlen tektonikus lemezekkel rendelkező bolygó?

A Földön a lemeztektonika hegyeket épít fel, szökőárokat indít el és vulkánokat képez. A néhai evolúcióbiológus, Theodosius Dobzhansky átfogalmazásával a világ felszínén semminek sincs értelme, csak ennek a folyamatnak a fényében. A Föld legkülső rétegét szándékos ütemben mozgó tektonikus lemezek alkotják. Némelyik egész kontinenseket vagy szubkontinenseket tartalmaz. Más lemezek az óceán alatt hevernek, és arra várnak, hogy lehúzzák őket a föld túlmelegedett magjába.

De milyen a helyzet más bolygókon? Ők is tapasztalják a lemeztektonikát, vagy a jelenség a Földre korlátozódik? Nos ebből a szempontból az otthonunk egyfajta egyedinek tűnik. Természetesen más bolygók geológiailag aktívak, de még nem találtunk Földhöz hasonló lemeztektonikai rendszert máshol az univerzumban.

Kozmikus alma
Thomas Watters a washingtoni National Air and Space Museum vezető tudósa. Kutatási területei közé tartozik a bolygótektonika. Egy e-mailben azt mondja, hogy bár a Földnek legalább 15 mozgó lemeze van, minden bizonyíték arra utal, hogy a Merkúr egylemezes bolygó.

Ez azt jelenti, hogy a Merkúr felszíne nem mehet át az általunk ismert lemeztektonikán. A Földön a különálló lemezek szétválnak, frontálisan ütköznek vagy súrlódnak egymás mellett. Nem igazán látjuk, hogy ezek a dolgok megtörténjenek a Merkúron, mert a bolygónak csak egy lemezzel kell dolgoznia. Ennek ellenére kérge nem éppen inert. Mélyen a felszín alatt a Merkúr belseje lehűl. A felszín alatti hőmérséklet csökkenése arra kényszeríti a bolygó magját, hogy összehúzódjon – és a kérge hasonlóképpen reagál.

Így van, emberek: a Merkúr zsugorodik.

"A kéregnek alkalmazkodnia kell ehhez a [térfogatbeli] csökkenéshez" - mondja Watters. És így is van. Ahogy a bolygó egyre kisebb lesz, a Merkúr magányos lemeze összegyűrődik. Ha túrázni akarna a felszínen, magas sziklákkal és hosszúkás völgyekkel találkozna. Watters szerint ezeket a jellemzőket „tolóerő-hibák alakítják ki, amikor a kéreganyagok egymáshoz nyomódnak, eltörnek, és a kéreg egyik része felfelé, majd a másikon átnyomódik”. Hasonló hibákat találhatunk a Földön, különösen azokon a helyeken, ahol két lemez összefolyik.

Watters volt a vezető szerzője egy 2016-os tanulmánynak, amely a Merkúr egyes hegeiről íródott, amelyek lépcsőszerű gerincek, amelyeket hibák hoztak létre. A csoportja által felülvizsgált személyek 50 millió évesnél fiatalabbak, így geológiai mércével mérve meglehetősen fiatalok. Életkoruk azt jelzi, hogy a Merkúr még mindig kéregmozgást tapasztal.

A tanulmány egyik társszerzője Clark R. Chapman, Colorado állambeli csillagász volt. A bolygót egy szárított gyümölcshöz hasonlítja. „A Merkúr kérge sokat zsugorodott, és nagyon valószínű, hogy tovább zsugorodik… mert a belső tér lehűl és zsugorodik” – magyarázza Chapman e-mailben. "A durva analóg az alma héja lenne: ahogy az alma belseje fokozatosan kiszárad és zsugorodik, az alma héja ráncosodik." Ugyanez a folyamat bontakozik ki közelebb az otthonunkhoz. A Merkúrhoz hasonlóan a Föld holdja is egylemezes test, amely most zsugorodik, ahogy magja lehűl.

szünet
Némítás
Hátralévő idő -5:47
Picture-in-Picture
Teljes képernyő
Mars és Vénusz
A marsi tájnak pozitívan lenyűgözőnek kell lennie. A vörös bolygón található a Naprendszer legnagyobb vulkánja és legnagyobb kanyonja. A tudósok az utóbbit „Valles Marineris”-nek nevezték el. 1,864 kilométer hosszú és 3,000 kilométer átmérőjű, így a Föld legnagyobb kanyonjai úgy néznek ki, mint egy betonfelhajtó repedései.

A Mars az úgynevezett kéregdichotómiájáról is nevezetes: a déli félteke kéregének átlagos vastagsága 36 kilométer. Ennek ellenére az északi féltekén – ismét átlagosan – mindössze 58 mérföld (20 kilométer) vastag. Watters szerint ez a „domborzati kontraszt” a „Föld kontinensei és az óceáni medencék” közötti különbségekre emlékeztet.

Lehetséges, hogy az eltérés a lemeztektonika keze munkája? Egy Yin, a UCLA geológia professzora számos tanulmányt írt a Mars felszínéről. 2012-ben felvetette, hogy a Tharis Rise nevű marsi fennsíkot egy szubdukciós zóna alkothatta – ez egy olyan hely, ahol az egyik lemez a másik alá merül. Ugyanebben az évben a Valles Marinerist említette, mint lehetséges határterületet két lemez között.

„Ezek olyan hipotézisek, amelyeket az általunk ismert tények támasztanak alá – mondja Yin e-mailben –, de mivel a következő néhány évtizedben több adat érkezik, a dolgok megváltozhatnak.” Jelenleg azon a véleményen van, hogy a Marson a lemeztektonika primitív formája van. Azonban még ha ez igaz is, a Marsnak nincs sok lemeze. Ezenkívül úgy tűnik, hogy a vörös bolygón a lemezekkel kapcsolatos tevékenység sokkal lassabb ütemben halad, mint a Földön.

Most pedig térjünk át a másik égi szomszédunkra, jó? A Vénuszt gázos atmoszféra miatt nehéz vizsgálni. Ennek ellenére megtudtunk néhány dolgot a felületéről. „A Vénusz jelenlegi kérge viszonylag fiatal” – mondja Watters. A meteoritok által hátrahagyott kráterek egy részéből ítélve mai felszíne kevesebb, mint 1 milliárd éves.

A kor azonban nem minden. A Földhöz hasonlóan a Vénusznak is megvannak a maga gerincei, hibái és (esetleg aktív) vulkánjai. Egy 2017-es tanulmány azt állította, hogy a Vénusz domborzatának nagy részét az őskori köpenytollaknak köszönheti. Ezek olvadt kőzetoszlopok, amelyek néha elérik a bolygókérget. Amikor ezt teszik, gyakran a vulkáni tevékenység „forró pontját” generálják. Itt a Földön a köpenycsóvák által kibocsátott láva létrehozta a Hawaii-szigeteket, valamint Izlandot.

Elméletileg a forró pontok által felszabaduló vulkáni anyag magyarázhatja a koronák jelenlétét: a Vénusz felszínén található nagy, ovális alakú struktúrákat. A tollak akár szokatlan szubdukciós zónák kialakulásához is vezethettek a koronaperemek körül. Nem éppen lemeztektonika, de így is elég ügyes.