太陽 月亮的牽引可能會(huì)在不平衡的地球上驅(qū)動(dòng)板塊運(yùn)動(dòng)

由圣路易斯華盛頓大學(xué)藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院的地球物理學(xué)家Anne M. Hofmeister領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)研究提出，地球-月球-太陽系統(tǒng)中不平衡的力和扭矩驅(qū)動(dòng)了整個(gè)地幔的循環(huán)。

新的分析為構(gòu)造板塊運(yùn)動(dòng)與地幔中的對(duì)流有關(guān)的假設(shè)提供了另一種選擇。對(duì)流涉及受熱流體的浮力上升，霍夫邁斯特和她的同事認(rèn)為這不適用于固體巖石。他們認(rèn)為是力而不是熱量移動(dòng)了大型物體。這項(xiàng)新研究發(fā)表在美國地質(zhì)學(xué)會(huì)的一篇特別論文中，作為即將出版的為紀(jì)念地質(zhì)學(xué)家沃倫·B·漢密爾頓而收集的收藏的一部分。

地球的內(nèi)部運(yùn)作通常被建模為消散內(nèi)部放射性產(chǎn)生的熱量以及地球形成時(shí)碰撞過程中產(chǎn)生的剩余能量。但即使是地幔對(duì)流的支持者也承認(rèn)，這么多的內(nèi)部熱能不足以推動(dòng)大規(guī)模的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。使用對(duì)流來解釋觀察到的板塊運(yùn)動(dòng)還有其他問題。

相反，地球的板塊可能正在移動(dòng)，因?yàn)樘枌?duì)月球施加了如此強(qiáng)大的引力，導(dǎo)致月球繞地球的軌道變長。

霍夫邁斯特說，隨著時(shí)間的推移，質(zhì)心——地球和月球軌道物體之間的質(zhì)心——的位置已經(jīng)靠近地球表面，現(xiàn)在相對(duì)于地心每月擺動(dòng) 600 公里。隨著地球繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，這會(huì)產(chǎn)生內(nèi)部壓力。

“由于振蕩的質(zhì)心距地心約 4600 公里，因此地球的切向軌道加速度和太陽拉力在質(zhì)心之外是不平衡的，”霍夫邁斯特說。“這顆行星溫暖、厚實(shí)和堅(jiān)固的內(nèi)層可以承受這些壓力，但它又薄、又冷、又脆的巖石圈會(huì)通過壓裂來響應(yīng)。”

每天的旋轉(zhuǎn)將地球從完美的球形變平，這導(dǎo)致了巖石圈的這種脆性破壞。作者認(rèn)為，這兩個(gè)獨(dú)立的應(yīng)力形成了在外殼中觀察到的板塊鑲嵌。板塊運(yùn)動(dòng)的多樣性來自于不平衡重力隨時(shí)間的大小和方向的變化。

但是如何測(cè)試這個(gè)替代方案呢?霍夫邁斯特建議：“一個(gè)測(cè)試將是對(duì)冥王星構(gòu)造的詳細(xì)檢查，冥王星太小太冷，無法對(duì)流，但有一個(gè)巨大的衛(wèi)星和一個(gè)令人驚訝的年輕表面。”

該研究包括對(duì)巖石行星的比較，表明火山活動(dòng)和構(gòu)造活動(dòng)的存在和壽命取決于月球大小、月球軌道方向、與太陽的接近程度以及天體旋轉(zhuǎn)和冷卻速度的特定組合。

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