Тектониката на плочите поражда планинските вериги на Земята, земетресенията и движението на континентите и може дори да е подсигурила условията за живот на Земята. Но доколкото знаем, никое друго тяло в Слънчевата система днес не показва тектоника на плочите. Защо нашият свят е различен?
„Не знаем със сигурност – казва пред Live Science Брадфорд Фоли, геофизик от Пенсилванския университет. – Мисля, че това все още се смята за един от големите нерешени проблеми в геофизиката днес.“
Литосферата на Земята – нейната кора и твърда горна мантия – е разделена на приблизително 15 постоянно движещи се плочи. Тези плочи непрекъснато се изместват, сблъскват и раздалечават една от друга. Въпреки че учените не са сигурни как литосферата е била разделена на плочи, някои аспекти на геологията на Земята поддържат тектоничния двигател на плочите.
ОЩЕ: Гигантски структури с неизвестен произход са открити в земната мантия
Конвективна мантия
За да може една планета да поддържа тектоника на плочите, тя трябва да има конвективна мантия, казва Фоли. Студеният, плътен повърхностен материал потъва обратно в мантията в зоните на субдукция, където една плоча се плъзга под друга, а новият материал се издига нагоре, където плочите се раздалечават. Без конвективната мантия нямаше да има достатъчно енергия за преместване на плочите.
Но конвекцията сама по себе си не е достатъчна, за да гарантира, че една планета или луна ще покаже тектоника на плочите. Литосферата трябва да бъде както достатъчно тънка, за да се разпадне на плочи, така и достатъчно плътна, за да могат тези плочи в крайна сметка да потънат в мантията, казва Джефри Колинс, геолог от колежа „Уитън“ в Масачузетс.
Взаимодействията между границите на плочите и водата също могат да играят роля, допълва Ръсел Пискливек, геофизик от университета в Торонто. „Когато хидратираме тези скали и те слязат в Земята, това всъщност служи – поради липса на по-добро обяснение – за малко повече смазване на скалите“, казва Пискливек. „Може да се окаже, че в зоните на субдукция, където двете плочи се събират, и с нашите течни океани, ние всъщност добавяме този лубрикант, който спомага за улесняването на тектониката на плочите.“
ОЩЕ: Кога земните плочи са се разделили и са започнали своето движение?
Уникалната Земя
Комбинацията от тези фактори може да обясни защо Земята е единствената планета, за която е известно, че днес има тектоника на плочите. В изследване от 2022 г. Колинс и колегите му установяват, че ледената луна на Юпитер – Европа, е проявявала „подобна на тектоника“ дейност в миналото: Части от ледената обвивка на луната са били разбити на плочи, които са се разпръснали и сблъскали. По-топлата вода под леда може да е придвижила тези плочи, но тъй като ледът е по-малко плътен от водата, плочите не са потънали в океаните по същия начин, по който плочите на Земята потъват обратно в мантията.
Подобното на плочи поведение на луната Европа също не покрива цялата повърхност на Луната. „На Европа изглежда просто неравномерно, като че ли тук се случва на малък участък, има малък участък там и не изглежда да се случва между тях“, казва Колинс. „Другото е, че е неравномерно във времето, така че изглежда, че се включва и изключва.“
Други планети, като Марс, имат конфигурация на "застоял капак". Тези планети имат конвективни мантии, но повърхността им не е разделена на плочи. „Вместо да бъдат разделени на отделни плочи, които се движат с тази конвективна мантия, има една голяма плоча, покриваща цялата планета – казва Фоли. – Това е като капак върху конвективната му мантия.“
ОЩЕ: Преди началото на времето: Учени разбраха каква е била Земята преди четири милиарда години
Но без други близки планети, показващи тектоника на плочите, с които да се сравни системата на Земята, е трудно да се знае какво точно кара една планета да развие тектоника на плочите, казва Фоли. „Ако имахме стотици скалисти планети и всякакви различни условия, вероятно бихме могли емпирично да разберем кои са ключовите фактори. Но е трудно да се направи само с една.“