iPon Cikkek

Adjatok egy fix pontot…

Dátum | 2012. 10. 25.
Szerző | Jools
Csoport | EGYÉB

A lemeztektonika a tudománytörténet legsikeresebb elméletei közé tartozik. Meglepően jól leírja annak a világnak a működését, amelyet magunk körül látunk, illetve műszereinkkel érzékelünk, így nem is csoda, hogy széles körben elfogadott teóriáról van szó. Mint minden elmélet, azonban ez sem tökéletes, akad néhány furcsa ellentmondás, amelyet az apró részletek csiszolgatásával igyekeznek kiküszöbölni a kutatók. Egy ilyen következetlenségre próbált megoldást találni egy nemrégiben megjelent tanulmány is, amelyben norvég kutatók egy abszolút vonatkoztatási rendszert igyekeztek felvázolni a kőzetlemezek mozgására, azonban ez olyannyira nem sikerült nekik, hogy végül arra a következtetésre jutottak, lehetetlen vállalkozásba kezdtek. Kudarccal végződő próbálkozásuk közben azonban kiötlöttek egy új módszert a lemezmozgások egyik legváratlanabb következményének mérésére.

A lemezek mozgását minden esetben a Föld legkülső és közvetlenül alatta található rétegeiben jelentkező sűrűségbeli eltérések vezérlik. Ezen különbségek hajtják egyik vagy másik irányba a kőzetlemezeket, látják el energiával az aktív vulkánokat, valamint folyamatos mozgásban tartva az anyagot biztosítják, hogy a Föld tömegeloszlása sosem lesz teljesen egyenletes. Ez az állandó tömegáthelyeződés apró kilengéseket okoz bolygónk forgásában, így a tengely körüli forgás sem megfelelő arra, hogy abszolút referenciakeretként lehessen alkalmazni. A kutatók cserébe viszont részletes tájékoztatást adnak arról, hogyan változott a földrajzi pólusok helye az elmúlt évmilliók alatt.


A lemeztektonika egyik legnagyobb sikere, hogy magyarázatot ad a szigetláncok kialakulására. A litoszféra, vagyis a Föld külső, a kéregből és a legfelső köpenyből álló, szilárd, merev kőzetburkának egyes helyein, az aktív peremszegélyektől távol, úgynevezett forrópontok alakulnak ki. Ezen pontokon a nem ritkán a földköpeny aljából kiinduló köpenyhőoszlopokban felfelé áramló magma áttör a kérgen, és vulkánt alakít ki. Ahogy az óceáni lemez elmozdul a hozzá képest fix forrópont felett, időről időre vulkáni szigetek alakulnak ki, szigetláncot alkotva. Ahogy egy ilyen vulkán elkerül a forrópont környékéről, örökre inaktívvá válik. Ilyen képződmény a Csendes-óceáni-lemezen található Hawaii‒Emperor-szigetlánc, amelynek legidősebb tagja 60 millió éves, jelezve a forrópont keletkezésének idejét. A lemez mozgási sebessége 10 cm/év körül van, és a forrópont jelenleg Hawaii öt vulkánját (Kilauea, Mauna Loa, Mauna Kea, Hualalai, Haleakala) táplálja.

A szigetláncok keletkezése olyannyira szabályos folyamat, hogy ennek révén megfigyelhető a lemezek mozgásának változása. A fenti példát véve alapul, a Hawaii‒Emperor-szigetlánc alakján jól látható, hogy a Csendes-óceáni-lemez körülbelül 40 millió éve éles bal kanyart vett.

Egy darabig úgy tűnt, hogy az egy helyben maradó forrópontok jó referenciapontjai lehetnek a lemezmozgásoknak, és talán az egész rendszer elemeinek mozgása leírható lesz általuk. Hamar kiderült azonban, hogy a módszer nem működik, mivel a bár a forrópontok egy lemezen belül mozdulatlannak számítanak, különböző lemezeket tekintve azonban már elmozdulnak egymáshoz képest, nem alkalmasak tehát abszolút viszonyítási pontoknak.

Továbbra is ez tűnt azonban a legígéretesebb próbálkozásnak valamiféle globális referenciaháló kialakítására, így a szakértők nem adták fel könnyen. Minden fellelhető forrás felhasználásával egyetlen modellbe integrálták, amit a kőzetlemezek mozgási üteméről és irányáról tudni lehet, azonban így sem sikerült globálisan is állandónak tekinthető forrópontokra akadni, úgy tűnik tehát, hogy bár ezek látszólag fix helyet foglalnak el, valójában mozgásban vannak. 

A kutatók sikertelen próbálkozásai egyre inkább megerősítik azt a gyanút, hogy a Föld feszínén egyszerűen lehetetlen fix pontot találni. Ennek oka, hogy a litoszféra a kőzetlemezek egyedi mozgásain túl, teljes egészében is elmozdul a belsőbb rétegekhez képest, nincsen tehát ezekhez olyan szorosan „kihorgonyozva”, ahogy azt korábban gondolták. Bolygónk „litoszféra rotációja” egy lassú, nyugati irányba történő sodródás, amely millió évenként átlagosan egytized fok eltérést eredményez. A mozgás üteme azonban közel sem egyenletes, ennek akár háromszorosára is képes volt felgyorsulni a múltban, például amikor az Ausztrál‒Indiai-lemez összeütközött az Eurázsiai-lemezzel.

Ahogy már említettük, mivel ezek az óriási tömegek folyamatos mozgásban vannak, még egy potenciális referenciakeretet tesznek semmissé: a Föld földrajzi pólusait. Ha bolygónk szabályos, tömör gömb lenne, tengelyforgása stabil tudna maradni. A lemeztektonikának köszönhetően azonban a tömeg eloszlása közel sem egyenletes, és állandóan változik. A forrópontok azért alakulnak ki, mert a helyükön forróbb, és környezeténél kevésbé sűrű anyag áramlik a felszínre. A bolygó anyagában jelentkező sűrűségi eltérések konvekciós anyagáramlásokat indukálnak a földköpenyben, amelyek aztán kulcsszerepet játszanak a kőzetlemezek mozgatásában. Ebben az önmagát tápláló körforgásban az alábukó kőzetlemezek folyamatosan „idegen”, szilárd anyagot juttatnak a kéreg alá, amely aztán újabb áramlások kialakulásához vezet, és több millió évig tart, amíg egy-egy ilyen anyagtömeg egyensúlyba kerül új környezetével.


A felszín mellett tehát a bolygó belsejében is hiába keressük a fix pontokat, állandó, rendkívül komplex változások zajlanak a mélyben is. Ennek egyik eredménye a földrajzi pólusok vándorlása, amely nagyobb mértékű, mint elsőre gondolnánk: a 90‒40 millió évvel ezelőtti időszakban például a Föld tengelye majdnem tíz fokkal elvándorolt korábbi (és mai) helyzetétől, vagyis nem a mostani pólusokon haladt át, majd idővel visszakerült a jelenlegi pozíciójába.

Az egyébként meglehetősen száraz és hosszú tanulmány nagyon fontos és elgondolkodtató dolgokat vet fel. Egyrészt lényeges látnunk, hogy a legsikeresebb tudományos elméletek is elegendő ellentmondást és következetlenséget tartalmaznak ahhoz, hogy az adott tudományterület eljövendő kutatógenerációinak még egy darabig nem kell azon aggódniuk, hogy nem lesz min dolgozniuk. A másik fontos mondanivaló, hogy attól még, hogy egy elmélet nem magyaráz meg mindent, vagy éppen egyes elemei ellentmondanak annak, amit a valóságban látunk, még nem kell elvetni az egész elgondolást. Az, hogy valamit nem tudunk, vagy rosszul tudunk, még nem jelenti azt, hogy nem tudunk semmit.

Az új tudományos elméletek elfogadása sokak számára azért okoz nehézséget, mert kényelmetlenül átformálja addigi világképüket. A lemeztektonika érzelmi hatása persze össze sem hasonlítható a kopernikuszi fordulattal, amelynek folyományaként meg kellett birkózni azzal a tudattal, hogy nem foglalunk el kitüntetett helyet a világegyetemben. A kőzetlemezek mozgásának elmélete azonban egy másik, nem kevésbé fontos dolgot tudatosít: a látszólag öröknek tűnő hely, ahol élünk egyáltalán nem állandósult képződmény. Kontinensek vándorolnak, szigetek keletkeznek és tűnnek el ‒ semmi sem rögzített és semmi sem állandó, nincsenek abszolútumok. 

Új hozzászólás írásához előbb jelentkezz be!

Eddigi hozzászólások

8. benczeb90
2012.10.25. 14:18
A Mauna Keát nem táplálja a hotspot, különben nem építették volna oda a Keck obszervatóriumot.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
7. Pogg
2012.10.25. 14:51
Pontosabban már túl van az aktív fázison és nem várható újabb kitörés, de ennek semmi köze az obszervatóriumhoz...Azért került oda, mert ideálisak a körülmények a csillagászathoz.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
6. Jools
2012.10.25. 15:34
A Mauna Kea, a Hualalai és a Haleakala utóműködési fázisban van, vagyis már nem a legaktívabbak, de elképzelhető kitörés, mivel még mindig a forrópont fölött tartózkodnak.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
5. mikej95
2012.10.25. 19:08
Akkor a helymeghatározás sem lehet a jövőben pontos?(bár így 5-10 cm-es pontosságú, drágább felszereléssel)
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
4. tomchee
2012.10.25. 23:31
Pár millió év múlva már biztos nem lesz pontos... Amúgy meg a helyzet meghatározó rendszerek a föld felszínéhez kötöttek szóval ne aggódj e miatt

Jó cikk köszönjük szépen =)
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
3. trombexx
2012.10.27. 05:44
Einstein óta tudjuk, hogy nincs abszolút vonatkoztatási pont, tehát ha szóltak volna nekem, én szóltam volna nekik, hogy ilyen baromságot neki se álljanak keresni: cserébe azt a pénzt, amit erre elbarmoltak, átutalhatták volna nekem.
Mindenki jól járt volna, na...








 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
2. nyerek01
2012.10.27. 15:48
(Kilauea, Mauna Loa, Mauna Kea, Hualalai and Haleakala) és kötőszó???
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
1. Oggy
2012.11.26. 09:34
nyerek01, ennyit tudsz hozzászólni a cikkhez? Ennyi a véleményed? Ezt tartottad a legfontosabbnak az elhangzottak után? Három kérdőjellel?
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!