지구의 뜨겁고 끈적 끈적한 센터와 차갑고 단단한 외피는 모두 지각판의 크리핑 (때로는 치명적인) 운동을 담당합니다. 그러나 이제는 새로운 연구에 따르면 흥미로운 힘의 균형이 드러납니다. 울퉁불퉁 한 맨틀은 초 대륙을 만들어내는 반면 지각은 찢어집니다.
판 구조론의 과정에 대한이 결론에 도달하기 위해 과학자들은 하나의 완벽한 시스템으로 간주되는 지각과 맨틀을 가진 지구의 새로운 컴퓨터 모델을 만들었습니다. 시간이 지남에 따라,이 가상 행성의 표면에서 지각 운동의 약 60 %는 표면의 처음 62 마일 (100 킬로미터) 내에서 상당히 얕은 힘에 의해 구동되었습니다. 맨틀의 깊고 휘젓는 대류가 나머지를 몰아 냈습니다. 맨틀은 대륙이 초 대륙을 형성하기 위해 함께 밀렸을 때 특히 중요해졌으며, 초 대륙이 모델에서 붕괴 될 때 얕은 힘이 지배적이었습니다.
이 "가상 지구 (Virtual Earth)"는 지각과 맨틀을 상호 연결된 동적 시스템으로 "관찰"하는 최초의 컴퓨터 모델이라고 Science Advances 저널에 10 월 30 일 보도했다. 이전에는 연구자들이 맨틀에서 실제 맨틀의 관측치와 잘 일치하는 열 구동 대류 모델을 만들었지 만 껍질을 모방하지는 않았습니다. 그리고 지각의 판 구조론 모델은 판이 어떻게 움직이는 지에 대한 실제 관측을 예측할 수 있지만 맨틀의 관측과 잘 맞지 않았습니다. 모델이 두 시스템을 결합하는 방식에 무언가 빠진 것이 분명합니다.
파리 PSL 대학의 Ecole Normale Supérieure 대학원 교수 인 Nicolas Coltice는“대류 모델은 맨틀에는 좋지만 플레이트에는 없지만 플레이트 지각에는 플레이트에는 좋지만 플레이트에는 좋지 않았다”고 말했다. "그리고 시스템의 진화에 대한 모든 이야기는이 둘 사이의 피드백입니다."
빵 껍질 플러스 맨틀
지구 내부의 모든 학년 학교 모델은 뜨겁고 변형 가능한 맨틀 층 위에 얇은 층의 껍질을 타는 것을 보여줍니다. 이 단순화 된 모델은 지각이 맨틀을 서핑하고, 이런 식으로 움직이고 아래의 설명 할 수없는 전류에 의해 감동된다는 인상을 줄 수 있습니다.
그러나 그것은 옳지 않습니다. 지구 과학자들은 지각과 맨틀이 동일한 시스템의 일부라는 것을 오랫동안 알고있었습니다. 그들은 불가피하게 연결되어 있습니다. 이러한 이해는 표면의 힘 (예를 들어, 한 덩어리의 덩어리가 다른 덩어리 아래로 삽입되는 것과 같은) 또는 맨틀의 깊은 힘이 주로 지각을 구성하는 판의 움직임을 유도하는지의 문제를 제기했다. Coltice과 그의 동료들은 대답은 그 문제가 잘못되었다는 것입니다. 두 레이어가 서로 얽혀 있기 때문에 모두 기여합니다.
Coltice은 지난 20 년 동안 라이브 사이언스 (Live Science)에 따르면 연구원들은 지각 맨틀 상호 작용을 현실적으로 표현할 수있는 컴퓨터 모델을 연구하고 있다고 말했다. 2000 년대 초, 일부 과학자들은 맨틀에서 열 구동 운동 (대류) 모델을 개발하여 표면의 판 구조론처럼 보이는 것을 자연스럽게 만들어 냈습니다. 그러나 이러한 모델은 노동 집약적이며 후속 작업이 많지 않았다고 Coltice은 말했다.
Coltice와 그의 동료들은 8 년 동안 새 버전의 모델을 작업했습니다. 시뮬레이션 만 실행하는 데 9 개월이 걸렸습니다.
모델 지구 만들기
Coltice과 그의 팀은 먼저 현실적인 지구, 열 흐름에서 지각 판의 크기, 초 대륙이 형성되고 분리되는 데 걸리는 시간에 이르기까지 모든 가상 지구를 만들어야했습니다.
콜틱은이 모델이 지구를 완벽하게 모방하지 않는 방법은 여러 가지가 있다고 말했다. 예를 들어, 프로그램은 이전 암석 변형을 추적하지 않으므로 이전에 변형 된 암석은 실제 상황에서와 같이 모델에서 미래에 더 쉽게 변형되지 않습니다. 그러나이 모델은 여전히 실제처럼 보이는 가상 행성을 만들어 냈고, 섭입 구역, 대륙 드리프트, 해양 융기 및 트렌치가 완성되었습니다.
대륙이 합쳐질 때 맨틀 힘이 지배한다는 것을 보여주는 것 외에도, 연구자들은 맨틀 깃털이라고 불리는 뜨거운 마그마 기둥이 대륙이 부서지는 주된 이유가 아니라는 것을 발견했습니다. 콜틱 (Coltice)은 하나의 빵 덩어리가 다른 덩어리 아래로 강제되는 섭입 구역이 대륙 붕괴의 원인이라고 말했다. 맨틀 깃털은 나중에 작동합니다. 기존의 상승하는 깃털은 섭입 구역에서 생성 된 힘에 의해 약해진 표면 암석에 도달 할 수 있습니다. 그런 다음이 약한 지점에 몸을 맡기고 초 대륙이 그 위치에서 찢어 질 가능성이 높아집니다.
콜틱 (Coltice)은 다음 단계는 모델과 실제 세계를 관측으로 연결하는 것이라고 말했다. 그는 앞으로이 모델은 주요 화산 사건에서부터 판 경계가 형성되는 방법, 맨틀이 지구의 회전과 관련하여 어떻게 움직이는 지에 이르기까지 모든 것을 탐색하는 데 사용될 수 있다고 말했다.
