Чи існує тектоніка літосферних плит на інших планетах Сонячної системи

Чи є тектоніка на інших планетах

Тектоніка є причиною виникнення гірських хребтів, землетрусів і довготривалого руху континентів. Ми знаємо, що гори є також на Марсі, наприклад. Але чи є там літосферні плити? Наука на нинішньому етапі свого розвитку каже, що ні: наскільки нам відомо, жоден інший об'єкт у Сонячній системі сьогодні не демонструє тектоніку плит, пише 24 Канал.

Чому наш світ відрізняється? Насправді ніхто не знає, оскільки це питання, як каже геодинамік з Пенсильванського університету Бредфорд Фолі, є однією з найбільших невирішених проблем у геофізиці на сьогодні.

Літосфера Землі — її кора і жорстка верхня мантія — розділена приблизно на 15 постійно рухомих плит. Ці плити постійно зміщуються, зіштовхуються та відриваються одна від одної. Хоча вчені не впевнені, як літосфера розділилася на плити, певні аспекти геології Землі змушують тектонічний двигун плит працювати.

За словами Фолі, для того, щоб планета могла підтримувати тектоніку плит, вона повинна мати конвективну мантію унизу. Холодний, щільний поверхневий матеріал занурюється назад у розплавлену мантію в зонах субдукції, де одна плита прослизає під іншу, а новий матеріал піднімається вгору там, де плити розсуваються. Без конвективної мантії не було б достатньо енергії для руху плит.

Але конвекції самої по собі недостатньо, щоб гарантувати, що планета чи супутник матимуть тектоніку плит. Літосфера має бути достатньо тонкою, щоб розколотися на плити, і достатньо щільною, щоб ці плити з часом занурилися в мантію, каже Джеффрі Коллінз, геолог з Вітонського коледжу в штаті Массачусетс.

Взаємодія між межами плит і рідкою водою також може відігравати певну роль, вважає Рассел Пісклівец, геофізик з Університету Торонто. Він каже, що вода фактично слугує мастилом для того, щоб у зонах субдукції, де дві плити зближуються, вони легше ковзали одна по одній.

Поєднання цих факторів може пояснити, чому Земля є єдиною планетою, на якій сьогодні спостерігається тектоніка плит, адже лише тут є поверхневий океан і величезні поклади підземних вод.

Але все ж таки є один натяк

У дослідженні 2022 року Джеффрі Коллінз і його колеги виявили, що крижаний супутник Юпітера Європа в минулому демонстрував "тектонічну активність, подібну до тектоніки плит" на Землі: частини крижаної оболонки місяця були розбиті на плити, які розсувалися і стикалися. Тепліша вода під льодом, можливо, підтримувала ці плити на плаву, але оскільки лід менш щільний, ніж вода, плити не занурилися в океани так само, як земні плити занурюються назад у мантію.

Поведінка Європи, схожа на поведінку плит, також не охоплює всю її поверхню.

На Європі, здається, що вона просто плямиста, ніби маленька пляма відбувається тут, маленька пляма відбувається там, а між ними, здається, нічого не відбувається. Інша плямистість полягає в тому, що вона розтягнута в часі, тому здається, що вона то вмикається, то вимикається,
– каже Коллінз.

Інші планети, такі як Марс, мають конфігурацію "застійної кришки". Ці планети мають конвективну мантію, але поверхня не розбита на плити, а є повністю замкненою сферою. "Замість того, щоб бути розбитою на окремі плити, які рухаються разом з конвективною мантією, тут є одна велика плита, що покриває всю планету, – каже Фолі.

Не маючи поблизу інших планет з тектонікою плит, з якими можна було б порівняти земну систему, важко точно знати, що саме призводить до розвитку тектоніки плит на планеті. Якби у нас були сотні кам'янистих планет з різними умовами, ми, ймовірно, могли б емпіричним шляхом з'ясувати, які ключові фактори впливають на розвиток тектоніки. Але це важко зробити, маючи лише одну.