地球|没有它,地球可能就无法维持生命
什么是板块构造?
从世界地图上看 , 某些大洲的海岸线似乎是相辅相成的 。 如果我们可以将它们拉近一点 , 它们看起来就像可以像拼图一样锁在一起 。 这不仅仅是眼神!现在 , 地质学家认为 , 北美 , 非洲 , 南美和欧洲曾经是一个连续的陆地 , 或者是一个叫做Pangea的大洲。
Pangea最终大约在2.3亿年前分裂成碎片 。 这些碎片散布成今天我们知道的各大洲 。地球物理学家阿尔弗雷德·韦格纳(Alfred Wegener)于1900年代初首次提出了这种关于大陆漂移的理论 , 但当时他的想法并没有获得太大的关注-人们认为这太奇怪了 。 毕竟 , 我们脚下的地面坚如磐石 , 对吧?
越来越多的证据支持大陆漂移的想法 。 在地球海洋的两边都发现了来自相同动植物的化石 , 这表明曾经相距遥远的海岸线曾被连接起来 。 同样 , 岩石的年龄和类型也相匹配 。
【地球|没有它,地球可能就无法维持生命】
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然后在1950年代 , 地质学家发现了大西洋中部的山脊 , 该山脉沿海床延伸 。 该山脊是地球上最大的地质特征, 已被列为世界遗产 。 大部分山脊都位于远洋深处 。 但是在包括挪威 , 英国和巴西在内的一些景点中 , 山脉在水面之上弹出 , 形成岛链 。
在研究山脊周围的海底时 , 地质学家得知 , 他们所看的山脊越远 , 海底年龄就越大 。 1962年 ,地质学家哈里·赫斯(Harry Hess)提出 , 这种年龄差异是由于海底扩散引起的 。 在山脊处 , 岩石被迫从地球内部升起 , 形成新的海底 , 这有效地将较旧的层推开了 。
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板块构造学说将所有这些证据结合在一起 。 地球的核心比其表面要热得多 。 实际上 , 大约在6000摄氏度 , 我们行星的中心大约和太阳表面一样热 。 所有这些能量都从岩心向外推动 , 并在地壳或外层正下方的地幔上施加压力 , 使其位于上方的岩石层上 。
当地球地幔的更多内部层变热时 , 它们变得不那么稠密 , 并且变得更靠近地球表面 。 在这里 , 它们可以冷却 , 然后以对流的方式再次向下移动 。 (这与烤箱中的空气对流相同 。 )
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在地球的最外层是岩石圈 , 岩石层比地幔要坚硬得多 。 但是岩石圈不是固体-它有裂缝 , 将其分解成板块 。 因此 , 地幔中的所有运动都围绕着构成地球岩石圈的板块移动 , 从而将各大洲拉到一起 。
平板以每年约2英寸的速度移动 , 实际上比指甲的生长速度快(每年约1.6英寸或41毫米) 。
平板以每年约2英寸的速度移动 ,实际上比指甲的生长速度快(每年约1.6英寸或41毫米) 。 我们之所以知道这一点 , 是因为NASA的科学家使用卫星激光成像将板块的运动追踪到毫米级的精度。
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因此板块构造描述了地球表面的不断运动和变化 。 大西洋中脊等斑点标志着板块之间的边界 。 压力升高时发生地震 , 这些板块相互碰撞或滑动 。 火山喷发与构造运动有关 。 大约在五亿年前 , 喜马拉雅山脉开始形成板块碰撞 。
我们需要板块构造吗?
但是 , 所有这些运动都超出了偶发的地震或火山喷发的范围 , 它推动了地球表面的不断变化 。 越来越多的研究表明 , 这种更新可能是生命存在的必要要素 。
板块构造运动推动地球表面不断变化 。 越来越多的研究表明 , 这种更新可能是生命存在的必要要素 。
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板块构造影响碳循环 , 帮助调节大气 , 从而最终有助于使我们的地球表面保持在舒适的 , 不太热也不很冷的温度 。
太阳并不总是像现在那样散发热量 。 大约20亿年前 , 我们的星球将变得更冷 , 由于火山喷发(由于板块构造的原因) , 可能向空气中添加了足够的二氧化碳以捕获足够的热量以提高地表温度 。
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现在 , 太阳以及地球都开始升温 , 降雨可以将二氧化碳从大气中转移到海洋中 。 在那里 , 由于构造板块试图滑入其他板块之下 , 它 陷入了地幔 , 这一过程称为俯冲 。
板块构造也激起了海床的化学作用 , 引起了多种形式的海洋生物 , 包括我们指望在大气中产生氧气的海洋生物。
其他行星是否显示板块构造迹象?
随着我们星球的老化 , 它会冷却下来 , 使所有这些运动停止 。
一些行星科学家认为这种冷却是火星发生过的事情 。 我们的行星邻居可能与地球位于同一条进化路径上 , 但由于它的体积较小 , 它的冷却速度也可能更快 。 红色星球曾经也有活动的板块 , 这在外部是有可能的-它确实拥有我们太阳系中最大的火山奥林匹斯山-但其表面一直处于不活动状态超过40亿年 。
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水星还在其地形中显示出一些阶梯状特征 , 这可能表明过去的构造活动 。
但是我们还不知道地球的板块如何开始运动以及何时开始运动 , 而且如果没有这些起源故事的细节 , 我们还无法确定其他行星容纳板块构造的可能性 。 行星支撑板块构造的能力在很大程度上取决于构成该行星的元素 。 特别是 , 硅和钠含量更高的行星不太可能像我们在地球上看到的那样能够维持构造活动 。
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科学家估计 , 我们银河系中可能有多达400亿个类地球系外行星 。 这意味着可能有130亿个行星承载板块构造 。
通过研究恒星的组成并将这些恒星元素的丰度转化为它们在运行的行星的推测丰度 , 最近的一项研究发现 , 只有三分之一的太阳系外行星可以容纳板块构造 , 至少足够长以使复杂的生命得以演化 。
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三分之一可能仍然很多 。 根据开普勒发现的类地球系外行星的统计分析 , 美国航空航天局的科学家估计 , 我们银河系中可能有多达400亿个类地球系外行星 。 这意味着可能有130亿个行星承载板块构造 。 我们尚无法确定 。 因此 , 目前我们的地球仍然是稀有宝石 。
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