Plattentektonik Mit Computern Klarer Werden

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Ein neues computermodell kann mehr kräfte aufnehmen, die in der plattentektonik wirken, und die bewegungen der tektonischen platten genauer darstellen.

Computer könnten jetzt besser als je zuvor zeigen, wie die riesigen Felsplatten, auf denen wir leben, driften, abstürzen und gegeneinander abtauchen werden, um die Erde im Laufe ihrer Geschichte zu formen, sagen Wissenschaftler.

Die Ergebnisse einer neuen Studie zu einem Plattentektonikmodell könnten dazu beitragen, die Faktoren, die Erdbeben, die Bildung von Bergen und das Durcheinander von Kontinenten antreiben, besser zu verstehen, sagten die Forscher.

Computermodelle, die die Bewegungen der tektonischen Platten der Erdkruste simulieren, werden immer leistungsfähiger. Dennoch sind die spezifischen Kräfte, die diese Modelle berücksichtigen müssen, um genau zu sagen, wie sich die Platten verhalten, umstritten. Bei einigen Modellen werden nur Spannungen innerhalb der Platten oder nur Plattenbewegungen oder beide Plattenbewegungen und Plattenbelastungen zusammen betrachtet.

Nun haben Wissenschaftler ein neues Modell, das die Bewegungen von Platten, die Art und Weise, wie sich Plattengrenzen verformen und Spannungen innerhalb von Platten verformen, mit hoher Genauigkeit vorhersagt. Dieses Modell konzentriert sich darauf, wo der Mantel fließt - die Schicht aus flüssigem, heißem Gestein unter der Kruste -, die die Bewegung der darüber liegenden Platten antreibt oder ihnen widersteht.

"An einigen Stellen beschleunigt der Mantelstrom vor den Platten und trägt dazu bei, die Platten mit sich zu schleppen, während das Mantelströmungsfeld den Platten tatsächlich widersteht", sagte der Forscher William Holt, ein Geophysiker an der Stony Brook University in New York.

Einfaches Modell

Das Modell hat einen besonderen Fokus auf den oberen Teil des Mantels und reicht bis zu 200 Kilometer unter der Erdoberfläche, berücksichtigt aber Viskositätsschwankungen und -strömungen bis hinunter zur Kern-Mantel-Grenze. Sie kann den Widerstand quantifizieren, der auftritt, wenn sich eine Flüssigkeitsschicht über eine andere bewegt, ein Parameter, der bekanntermaßen für das Erdinnere schwer vorhersagbar war.

"Es ist überraschend und aufregend zu sehen, wie gut das einfache Modell vorhersagt", sagte der Forscher Attreyee Ghosh, ebenfalls ein Geophysiker von Stony Brook, gegenüber OurAmazingPlanet.

Das Modell verspricht, die Faktoren hinter Erdbeben und anderen monumentalen Naturkräften zu beleuchten.

"Die Mehrheit der Erdbeben der Welt kommt an den Plattengrenzen vor", erklärte Ghosh. "Allerdings gibt es gelegentlich Erdbeben im Inneren der Erdplatten, da die tektonischen Platten unter ständiger Belastung stehen. Die Quelle dieser Belastungen, die die Plattentektonik antreiben, ist umstritten geblieben. Der Ursprung und das Ausmaß dieser Beanspruchungen sind der Schlüssel zum Verständnis der Prozesse von Bergbau, Kontinentalabbruch und der Mechanik von Erdbeben. "

Zugkraft?

Ghosh stellte fest, dass viele andere Forscher argumentiert haben, dass ein Hauptfaktor, den diese Modelle ausmachen sollten, die Zugkraft ist, die von Platten ausgeübt wird, die in den Mantel tauchen, was als Subduktion bezeichnet wird.

"Wir argumentieren, dass diese Zugkraft beim Antreiben der Platten möglicherweise nicht so wichtig ist, wie angenommen wurde. Stattdessen kann der durch diese Subduktion erzeugte großflächige Fluss im Mantel wichtiger sein", sagte Ghosh. "Wir haben jedoch nicht getestet, ob die Einbeziehung der Kraft zum Ziehen von Platten die Dinge verbessert. Daher können wir die Existenz dieser Kraft nicht ausschließen."

Ghosh und Holt beschreiben ihre Ergebnisse in der morgigen (17. Februar) Ausgabe der Zeitschrift Science.

Diese Geschichte wurde von bereitgestellt UnserAmazingPlanet, eine Schwestersite zu WordsSideKick.com.


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