ย้อนกลับไปในปีพ. ศ. 2454 นักอุตุนิยมวิทยาและนักธรณีฟิสิกส์ชาวเยอรมันชื่ออัลเฟรดเวเกเนอร์กำลังทำวิจัยที่ห้องสมุดของมหาวิทยาลัยเมื่อเขาได้พบกับเอกสารทางวิทยาศาสตร์ที่ระบุฟอสซิลโบราณของพืชและสัตว์ที่เหมือนกันซึ่งพบได้ทั้งสองด้านของมหาสมุทรแอตแลนติก สิ่งนี้ทำให้ Wegener นึกถึงว่าสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันสามารถพัฒนาได้อย่างไรในสองสถานที่ซึ่งถูกแยกออกจากกันด้วยน้ำหลายพันไมล์ นักวิทยาศาสตร์บางคนเชื่อว่าครั้งหนึ่งเคยมีสะพานบกระหว่างสถานที่เหล่านี้ แต่ Wegener มองไปที่แผนที่แนวชายฝั่งของแอฟริกาและอเมริกาใต้และได้แนวคิดที่แตกต่างออกไป จะเป็นอย่างไรหากครั้งหนึ่งทวีปเหล่านั้นเคยรวมเข้าด้วยกันแล้วแยกออกจากกันโดยเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการที่ยังคงดำเนินต่อไป?
จากแรงบันดาลใจดังกล่าว Wegener ได้คิดค้นทฤษฎีการล่องลอยของทวีปซึ่งในเวลานั้นถูกเย้ยหยันอย่างกว้างขวางว่าไร้สาระ อย่างไรก็ตามในช่วงทศวรรษที่ 1950 และ 1960 นักวิทยาศาสตร์ได้คิดว่า Wegener อาจเข้าสู่บางสิ่งบางอย่างและชิ้นส่วนของเปลือกโลกนั้นกำลังเคลื่อนที่อย่างช้าๆซึ่งเป็นกระบวนการที่ไม่เพียง แต่อธิบายคุณลักษณะต่างๆของดาวเคราะห์เท่านั้น แต่ยังอาจช่วยให้ สิ่งมีชีวิตบนโลกที่เป็นไปได้
ทฤษฎีการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก
การเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกเป็นทฤษฎีที่ว่าเปลือกโลกและส่วนบนของเปลือกโลกประกอบด้วยแผ่นเปลือกโลกหลักและแผ่นรองจำนวนมากซึ่งประกอบเข้าด้วยกันอย่างแน่นหนา แต่มีการเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่องบางครั้งเคลื่อนที่เข้าหากันและห่างกันอีกครั้ง
การเคลื่อนที่ดังกล่าวเรียกว่าการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกหรือการเคลื่อนตัวของเปลือกโลกและเกิดขึ้นเป็นเวลานานเป็นเวลานาน การศึกษาโดยนักวิจัยของมหาวิทยาลัย Johns Hopkinsซึ่งตีพิมพ์ในเดือนสิงหาคม 2019 ในวารสารวิทยาศาสตร์ Nature สรุปว่าการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกเริ่มขึ้นเมื่อประมาณ 2.5 พันล้านปีก่อนและได้พัฒนาขึ้นเรื่อย ๆ ตั้งแต่นั้นมา
"โลกเป็นเครื่องยนต์ความร้อนขนาดใหญ่" Ray Russoรองศาสตราจารย์ด้านธรณีวิทยาแห่งมหาวิทยาลัยฟลอริดาและผู้เชี่ยวชาญด้านการแปรสัณฐานของแผ่นเปลือกโลกอธิบายผ่านอีเมล "ความร้อนที่เหลือจากการสะสมตัวของดาวเคราะห์จากการบีบอัดด้วยแรงโน้มถ่วงและจากการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสีถูกกักไว้ภายในโลกเนื่องจากความร้อนไหลจากบริเวณที่อบอุ่นไปยังพื้นที่เย็นความร้อนภายในของโลกจึงมีแนวโน้มที่จะไหลไปยังพื้นผิวที่เย็นซึ่งเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดสำหรับสิ่งนี้ ความร้อนที่จะได้รับจากภายในส่วนลึกไปยังพื้นผิวโลกนั้นเกิดจากการพาความร้อนดังนั้นในปริมาณมากวัสดุเสื้อคลุมที่ร้อนจะเพิ่มขึ้นและแทนที่วัสดุเสื้อคลุมเย็นที่พัฒนาขึ้นที่พื้นผิวโลก
“ วัสดุเย็นโดยพื้นฐานแล้วคือแผ่นเปลือกโลกแข็ง” รุสโซกล่าวต่อ "แผ่นเปลือกโลกเหล่านี้มีความหนาแน่นมากขึ้นเมื่อเย็นตัวลงและในที่สุดก็มีความหนาแน่นมากพอที่จะจมลงไปในเสื้อคลุมทำให้โลกเย็นลงและทำให้เปลือกโลกสั่นสะเทือนในระดับโลกสรุปได้ว่านั่นคือการแปรสัณฐานของแผ่นเปลือกโลก"
แผ่นเปลือกโลกเคลื่อนที่ช้ามาก - ความเร็วเฉลี่ย 0.6 นิ้ว (1.5 เซนติเมตร) ต่อปีแม้ว่านักวิทยาศาสตร์จะมีความเห็นที่แตกต่างกันว่าการเคลื่อนที่ช้าลงหรือเพิ่มขึ้น
แผ่นเปลือกโลกมีปฏิสัมพันธ์ตามขอบเขตของพวกมันในสามวิธีที่แตกต่างกัน :
- เมื่อแผ่นเปลือกโลกสองแผ่นเคลื่อนที่ออกจากกันจะสร้างขอบเขตที่แตกต่างกันซึ่งเป็นเขตที่เกิดแผ่นดินไหวเป็นเรื่องธรรมดาและหินหนืดร้อนหรือหินหลอมเหลวลอยขึ้นจากเสื้อคลุมไปยังพื้นผิวเพื่อก่อตัวเป็นเปลือกโลกใหม่
- ตรงกันข้ามในสถานที่ที่สองแผ่นมารวมกันที่บรรจบกันเกิดขึ้น ผลกระทบของแผ่นเปลือกโลกในสถานที่เหล่านั้นอาจทำให้ขอบหักและดันขึ้นจนกลายเป็นเทือกเขาหรือไม่ก็โค้งงอเพื่อสร้างร่องลึกในพื้นมหาสมุทร โซ่ของภูเขาไฟมักก่อตัวขนานไปกับขอบเขต ขอบเขตที่บรรจบกันทำให้เกิดเปลือกโลก แต่ทำลายเปลือกโลกที่เป็นส่วนหนึ่งของพื้นมหาสมุทร
- ในขอบเขตของแผ่นเปลือกโลกแผ่นเปลือกโลกสองแผ่นจะเลื่อนผ่านกัน เปลือกโลกตามแนวแผ่นเปลือกโลกจะแตกและแตกออก แต่ไม่เหมือนกับขอบเขตอีกสองประเภทคือจะไม่สร้างเปลือกใหม่ แผ่นดินไหวเป็นเรื่องปกติตามความผิดพลาดเหล่านี้
การก่อตัวของภูเขาไฟ
ดังที่รุสโซอธิบายว่าการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกส่งผลกระทบอย่างมากต่อโลกทั้งใบของเราและกระบวนการทางธรรมชาติทั้งหมดของมัน สาเหตุใหญ่ประการหนึ่งคือการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกทำให้เกิดการก่อตัวของภูเขาไฟโดยทั่วไปแล้วจะเกิดการแตกตัวในเปลือกโลกซึ่งทำหน้าที่เป็นช่องระบายความร้อนและลาวาและการปะทุของพวกมันจะกลับมาสู่แอ่งมหาสมุทรอย่างต่อเนื่องซึ่งคิดเป็น 72 เปอร์เซ็นต์ของพื้นผิวโลก ที่สำคัญเช่นเดียวกับการระเบิดของภูเขาไฟที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกทำให้แร่ธาตุที่มีน้ำหนักเบาและมีความหนาแน่นน้อยกว่าที่จะแยกออกจากแร่ที่หนักและหนาแน่นกว่าในเสื้อคลุมของโลก "การสะสมของแร่ธาตุแสงเหล่านี้ส่งผลให้เกิดการพัฒนาและการเติบโตของทวีปต่างๆที่เราอาศัยอยู่" รุสโซกล่าว
การเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกยังช่วยในการสร้างเงื่อนไขต่างๆที่ทำให้ชีวิตบนโลกเป็นไปได้ ตัวอย่างเช่นนำไปสู่ปฏิสัมพันธ์ของหินภูเขาไฟร้อนกับน้ำในมหาสมุทรและการชะล้างไอออนจากหินเหล่านั้นเป็นสิ่งที่ควบคุมความเค็มของมหาสมุทร "สิ่งมีชีวิตวิวัฒนาการมาในมหาสมุทรต่อหน้าน้ำที่อุดมด้วยไอออนนี้และมนุษย์ก็มีความเค็มของเลือดเทียบเท่ากับความเค็มของน้ำทะเลซึ่งเป็นผลโดยตรง" Russo กล่าว นอกจากนี้การระเบิดของภูเขาไฟที่เกิดจากการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกยังช่วยสร้างดินที่อุดมสมบูรณ์ซึ่งช่วยให้พืชเติบโตและผลิตทั้งอาหารและออกซิเจนที่ค้ำจุนมนุษย์และชีวิตสัตว์ขนาดใหญ่ได้อีกด้วย
การจัดเรียงโครงร่างของทวีปและแอ่งมหาสมุทรใหม่ทำให้แผ่นเปลือกโลกมีผลต่อสภาพอากาศของดาวเคราะห์ด้วยเช่นกัน "ตัวอย่างเช่นรูปทรงของแอ่งมหาสมุทรในปัจจุบันส่งกระแสน้ำอุ่นในบริเวณเส้นศูนย์สูตรไปยังบริเวณขั้วโลกอย่างต่อเนื่องทำให้โลกจากการพัฒนาอุณหภูมิพื้นผิวที่สูงมากระหว่างเส้นศูนย์สูตรและขั้ว" รุสโซกล่าว
ภูเขาที่เกิดขึ้นจากเปลือกโลกยังอยู่ในหมู่ของดาวเคราะห์ที่สำคัญที่สุดอ่างล้างมือก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ช่วยให้การวาดลงระดับ C02 บรรยากาศโดยการสร้างแร่ธาตุใหม่ กระบวนการดังกล่าวจะเพิ่มขึ้นและลดลงตามการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิทำให้ภูเขาทำหน้าที่เป็นเทอร์โมสตัทขนาดยักษ์
ขยับทีละน้อยของฝูงคอนติเนนยังมีบทบาทสำคัญในการวิวัฒนาการทางชีวภาพ "การขยายพันธุ์ - การพัฒนาสิ่งมีชีวิตชนิดใหม่ - เกิดขึ้นเมื่อพืชหรือสัตว์กลุ่มเดียวถูกแบ่งออกเป็นสองกลุ่มที่ไม่มีการติดต่อทางการสืบพันธุ์อีกต่อไปตัวอย่างเช่นมักเกิดขึ้นเมื่อทวีปเหนือทวีปแตกตัวและแอ่งมหาสมุทรใหม่ก่อตัวขึ้นระหว่างมัน เศษทวีป” รุสโซอธิบาย
ทั้งหมดนี้อาจทำให้ Alfred Wegener ซึ่งเสียชีวิตในปี 1930 เมื่อเขาหลงทางในพายุหิมะขณะเดินทางสำรวจในกรีนแลนด์ - รู้สึกพิสูจน์ได้ในที่สุด
ตอนนี้น่าสนใจ
While Venus and Mars have hot interiors and their surfaces show signs of recent deformation, Earth is the only planet in the solar system whose surface is divided into plates. Mercury, the other rocky planet, is no longer geologically active.
