Desková tektonika

Z Multimediaexpo.cz

Aktuální verze z 15. 12. 2016, 00:59

Projevy deskové tektoniky – rozšiřování mořského dna a kontinentální rift, subdukce a vulkanismus či oceánské horké skvrny

Desková tektonika je komplexní teorie zabývající se dynamickým vývojem systému tektonických desek na povrchu Země v návaznosti na procesy a strukturu zemského pláště. Nejsvrchnější vrstva Země tzv. litosféra je podle této teorie rozlámána na několik částí, které se vůči sobě mohou pohybovat (díky plastické astenosféře, která je pod nimi). Na tzv. středooceánských hřebetech vzniká nová oceánská kůra, stará se naopak zanořuje do zemského nitra v místech tzv. subdukcí. Kontinentální kůra je zřejmě víceméně stabilní, ale i u ní dochází ke kolizím (např. mezi Indií a Asií díky níž vznikly Himaláje). Pohyb tektonických desek je v řádu cm/rok (tedy přibližně jako je rychlost růstu lidských nehtů), jednotlivé desky se ale pohybují různymi směry i rychlostmi. Desková tektonika je také velmi účiný proces pro chladnutí planety, což umožňuje generování silného geomagnetického pole kolem Země – žadný jiný objekt (s možnou výjimkou ledových měsíců) ve Sluneční soustavě známky deskové tektoniky dnes nevykazuje.

Historie vývoje deskové tektoniky

Rozpad Pangey na dnešní kontinenty.

Kontinentální drift

Viz hlavní článek: Kontinentální drift

Na začátku 20. století publikoval německý meteorolog a geofyzik Alfred Wegener svou teorii kontinentálního driftu, která vysvětlovala vznik kontinentů rozpadem původního superkontinentu Pangea; nově oddělené světadíly poté od sebe navzájem oddriftovaly do dnešních poloh.^[1] Tato teorie se zakládala především na kvantitativních pozorováních (některá z nich byla učiněna již dříve např. Francisem Baconem či Benjaminem Franklinem), nenabízela ale vhodné fyzikální vysvětlení a proto byla odmítnuta. Až mnoho let po Wegenerově smrti byla znovuobjevena a využita pro vznikající koncept deskové tektoniky. O kontinentálním driftu se někdy mluví ve spojitosti se samotným pohybem kontinentů, správnější popis je ale až v rámci teorie deskové tektoniky.

Magnetické anomálie na mořském dně.

Rozpínání mořského dna

Během druhé světové války došlo k prudkému rozvoji námořnictva a také vědeckých technologií. Po válce tak mohla být definitivně potvrzena existence středomořského hřbetu a byly také zjištěny střídavé (kladné a záporné) rovnoběžné magnetické anomálie na okolním mořském dně. Vysvětlení přišlo v 50. a 60. letech s teorií deskové tektoniky – uprostřed oceánů dochází k tvorbě nové oceánské kůry a ta v sobě uchovává současnou magnetickou orientaci geomagnetického pole. Ta se mění s časem a tak vzniká nepravidelný vzorec lineárních magnetických anomálií. Ve skutečnosti tak nebyla jen podpořena teorie rozpínání mořského dna, ale tato pozorování vedla i k hypotéze přepólování geomagnetického pole.

Projevy deskové tektoniky

V současné době můžeme pozorovat důsledky deskové tektoniky velmi jednoduše – stačí přesné zařízení GPS nebo jiného pozičního systému a mohou být přímo měřeny roční rychlosti vzdalování se kontinentů. Další příležitost k pozorování představují tzv. rifty, jeden z nich se nachází na území Afriky, kde v budoucnu vznikne zřejmě nový oceán a Somálský poloostrov s územím východní Afriky se oddělí od celého kontinentu.

Desková tektonika je také hlavním původcem velkoškálových tektonických jevů jako jsou zemětřesení, sopečná činnost (vznik sopečných nebo ostrovních oblouků nad subdukovanou deskou, pásemných pohoří nebo řetězů vyhaslých sopek odsunutých od horkých skvrn. Na druhou stranu se všemi svými důsledky je možná desková tektonika také jedním z faktorů, který umožnil na Zemi vznik života (jeden z faktorů habitability).

Alternativy k deskové tektonice

Nedlouho po svém vzniku byla desková tektonika přijata většinou odborné veřejnosti, přestože někteří badatelé, poukazovali na regionální odchylky od globálního konceptu, které podle nich tuto teorii vyvrací. I přes tyto rozpory se ale teorie rozšířila ve vědeckém světě^[2] a je v současnosti většinou považována za správnou.

Skupiny odpůrců deskové tektoniky stále existují a nabízí několik alternativních teorií.^[3] Konkurenční hypotézy, jako je třeba teorie expandující Země nebo teorie jejího smršťování v důsledku chladnutí nebyly ale širší odbornou veřejností akceptovány.

Desková tektonika jinde ve Sluneční soustavě

Mars

Na počátku 90. let 20. století bylo na základě dat z automatických sond navrženo, že Mars kdysi měl deskovou dektoniku a rozhraní marsovské dichotomie tvořilo rozhraní mezi oceánskou a pevninskou kůrou.^[4] Tato teorie byla později vyvrácena detailní analýzou navrhovaného pobřeží na snímcích sondy Mars Global Surveyor – ta ale také přinesla měření magnetizace kůry v oblasti jižních vysočin Marsu, která se nápadně podobají alternující magnetizaci rozpínajícího se mořského dna.^[5] Není pravděpodobné, že by v této části planety docházelo k rozpínání a tvorbě nové kůry, nicméně tato měření se považují za jeden z důkazů, že Mars měl v dávné minulosti globální magnetické pole a možná i deskovou tektoniku, jejíž stopy jsou dnes už překryty. Modelování termální evoluce planety ovšem naznačuje, že pozorovaná gravitační, topografická i magnetická data lze jednodušeji vysvětlit jednodušším jednodeskovým modelem bez přítomnosti deskové tektoniky.^[6]

Venuše

Přestože je Venuše v mnoha ohledech Zemi velmi podobná, povrchová geologie je výrazně odlišná – povrch se podobá spíše bazaltickému mořskému dnu a postrádá kontinenty (dva vyvýšené útvary Ishtar Terra a Aphrodite Terra nejsou zřejmě chemicky odlišné od zbytku povrchu). Přesto některé studie zvažují alespoň částečnou subdukci kůry v oblasti tzv. korón (např. obří Artemis Chasma s průměrem ~800 km).

Ledové satelity

Na některých ledových satelitech obíhajících Jupiter a Saturn je pozorována endogenní aktivita včetně procesů připomínajích tektonické jevy na Zemi – žádná pozorování ale zatím nenasvědčují tomu, že by na nich fungovala přímá obdoba deskové tektoniky.

Reference

1. ↑ Wegener (1915): Die Entstehung der Kontinente und Ozeane, Vieweg & Sohn, 94 pp.
2. ↑ The method of multiple working hypotheses [online]. [cit. 2007-10-09]. Dostupné online.  
3. ↑ Organized Opposition to Plate Tectonics: The New Concepts in Global Tectonics Group [online]. [cit. 2007-10-09]. Dostupné online.  
4. ↑ Sleep (1994): Martian plate tectonics, Journal of Geophysical Research, 99 (E3), 5639-5655. (abstrakt)
5. ↑ Connerney et al. (1999): Magnetic lineations in the ancient crust of Mars, Science, 284, 794–798. (PDF)
6. ↑ BREUER, Doris; SPOHN, Tilman. Early plate tectonics versus single-plate tectonics on Mars: Evidence from magnetic field history and crust evolution. J. Geophys. Res., 2003, roč. 108, čís. E7, s. 5072. DOI:10.1029/2002JE001999.  

Externí odkazy

• Modely vývoje povrchu Země založené na deskové tektonice (anglicky)
• Science World: Jak souvisí desková tektonika s životem a s vodou?