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太阳 月亮的牵引可能会在不平衡的地球上驱动板块运动

导读 由圣路易斯华盛顿大学艺术与科学学院的地球物理学家Anne M Hofmeister领导的一项研究提出,地球-月球-太阳系统中不平衡的力和扭矩驱动了

由圣路易斯华盛顿大学艺术与科学学院的地球物理学家Anne M. Hofmeister领导的一项研究提出,地球-月球-太阳系统中不平衡的力和扭矩驱动了整个地幔的循环。

新的分析为构造板块运动与地幔中的对流有关的假设提供了另一种选择。对流涉及受热流体的浮力上升,霍夫迈斯特和她的同事认为这不适用于固体岩石。他们认为是力而不是热量移动了大型物体。这项新研究发表在美国地质学会的一篇特别论文中,作为即将出版的为纪念地质学家沃伦·B·汉密尔顿而收集的收藏的一部分。

地球的内部运作通常被建模为消散内部放射性产生的热量以及地球形成时碰撞过程中产生的剩余能量。但即使是地幔对流的支持者也承认,这么多的内部热能不足以推动大规模的构造运动。使用对流来解释观察到的板块运动还有其他问题。

相反,地球的板块可能正在移动,因为太阳对月球施加了如此强大的引力,导致月球绕地球的轨道变长。

霍夫迈斯特说,随着时间的推移,质心——地球和月球轨道物体之间的质心——的位置已经靠近地球表面,现在相对于地心每月摆动 600 公里。随着地球继续旋转,这会产生内部压力。

“由于振荡的质心距地心约 4600 公里,因此地球的切向轨道加速度和太阳拉力在质心之外是不平衡的,”霍夫迈斯特说。“这颗行星温暖、厚实和坚固的内层可以承受这些压力,但它又薄、又冷、又脆的岩石圈会通过压裂来响应。”

每天的旋转将地球从完美的球形变平,这导致了岩石圈的这种脆性破坏。作者认为,这两个独立的应力形成了在外壳中观察到的板块镶嵌。板块运动的多样性来自于不平衡重力随时间的大小和方向的变化。

但是如何测试这个替代方案呢?霍夫迈斯特建议:“一个测试将是对冥王星构造的详细检查,冥王星太小太冷,无法对流,但有一个巨大的卫星和一个令人惊讶的年轻表面。”

该研究包括对岩石行星的比较,表明火山活动和构造活动的存在和寿命取决于月球大小、月球轨道方向、与太阳的接近程度以及天体旋转和冷却速度的特定组合。

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