Sådan Dannede Jordens Skjulte Magma Ocean

{h1}

Rotationen af ​​den nyfødte jord kan have hjulpet med at styre udviklingen af ​​et kæmpe magma hav, der sidder oven på kernen, siger forskere.

Rotationen af ​​den nyfødte Jord kan have hjulpet med at styre udviklingen af ​​et kæmpe magma hav, der sidder oven på kernen, siger forskere.

At vide, hvordan Jordens magma oceaner udviklede sig over tid, kunne kaste lys på, når pladetektonikken - skiftet af de stenplader, der udgør jorden og ligger til grund for jordskælv og vulkaner - begyndte forskere tilføjet.

Tidligere beregninger antydede, at Jorden havde en eller flere kæmpe oceaner af magma eller smeltet sten. For eksempel, efter at en Mars-størrelse sten smækkede i jorden omkring 4,5 milliarder år siden for at skabe månen, foreslog tidligere forskning et magmahav omkring 620 miles (1.000 km) dybt dækket af Jordens overflade, ifølge tidligere undersøgelser. [I Fotos: Vandet Ocean Skjult Under Jordens Overflade]

At forstå mere om, hvordan Jordens smeltede rock krystalliserede over tid, kunne give indsigt i, når planeten først udviklede et magnetfelt, som kunne have beskyttet planeten mod dødelig solstråling og satte scenen for livets oprindelse på Jorden. Desuden er "krystalliseringen af ​​magma oceanet indstillet de oprindelige betingelser for pladetektonik", siger studielederen forfatter Christian Maas, en geofysiker ved Münster Universitet i Tyskland.

Tidligere undersøgelser undlod at tage højde for virkningerne af Jordens rotation, når det kom til, hvordan dette gamle magmahav udviklede sig. Nu finder forskerne, at Jordens spinding kunne have påvirket, hvordan denne smeltede rock krystalliserede.

"Rotationseffekter kunne have haft en afgørende indflydelse på processerne i et magmahav, og derfor på jordens historie," sagde Maas.

På grund af den tidlige Jordens omgang slog silicatkrystaller ved polerne sig i bunden af

På grund af den tidlige Jordens drejning slog silicatkrystaller ved polerne sig i bunden af ​​"oceanet", mens de akkumulerede midt i dybden ved ækvator, siger forskerne.

Kredit: Christian Maas, et al.

Den nyfødte Jord spundet meget hurtigere end den gør i dag, med dage, der varer kun 2 til 5 timer i stedet for 24. Desuden var planeten varmere, hvilket gør sin magma mindre viskøs og lettere at hvirvle, ligesom hvordan mælken spinder hurtigere i en blender end honning gør.

Forskerne udviklede en computer model af den tidlige Jorden for at se, hvordan planetens rotation kunne have påvirket sit magma ocean over tid. De fandt, at rotation påvirket måden, hvorpå siliciumrige klipper kendt som silicater krystalliserede. Silikater er hovedkomponenter af magma.

Når modellen ikke roterede, sank tyngre silikatkrystaller dybere ind i magmahavet, mens lysere krystaller satte sig på toppen af ​​de tungere krystaller, som man kunne forvente. Men da modellen drejede, fik rotationsstyrken på krystallerne dem til at opføre sig anderledes ved ækvator end ved polerne. Ved polerne sank de tyngre krystaller til bunden, mens de lysere krystaller satte sig ovenpå dem. Men ved ækvatorerne akkumulerede de tyngre krystaller i midten af ​​dybderne, mens de lettere krystaller sank til bunden.

"Det mest overraskende resultat for mig er, at krystals adfærd varierer betydeligt mellem poler og ækvator," fortalte Maas WordsSideKick.com.

Krystallerne opførte sig som de gjorde ved ækvator på grund af et fænomen kendt som Coriolis-effekten. Når en planet spinder, betyder noget i og på det vil bevæge sig på buede stier - denne effekt påvirker blandt andet graden af, hvilke vindmønstre som orkaner vil virke.

Ved ækvator arbejder Coriolis-effekten mod tyngdekraften og ændrer krysternes stier, når de falder. Maas sagde. Jo tyngre partiklerne er, desto stærkere er Coriolis-kraften på dem, og ved ækvator holder det de tyngre krystaller midt i dybden, mens de lettere krystaller kan synke ned, forklarede han.

Maas bemærkede, at denne forskning modellerede polerne og ækvatorerne adskilt fra hinanden. "Det næste trin er derfor at simulere hele magmahavet, herunder polerne, ækvator og regionen mellem polerne og ækvator," sagde Maas. "Selv med det nyeste computerudstyr vil simuleringer tage flere måneder." Til sidst kan sådan forskning hjælpe med at kaste lys over, hvordan magmahavet krystalliserede og hjælpe med at udløse plade-tektonik.

Maasand hans kollega Ulrich Hansen, også fra Münster Universitet, beskriver deres resultater online den 6. november i Journal of Geophysical Research: Solid Earth.

Følg Charles Q. Choi på Twitter @cqchoi. Følg os @wordssidekick, Facebook&Google+. Originalartikel om WordsSideKick.com.


Video Supplement: .




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com