Vad du borde veta om plattaktonik

Plattaktonik är den vetenskapliga teorin som försöker förklara rörelserna i jordens litosfär som har bildat landskapsfunktionerna vi ser över hela världen idag. Per definition betyder ordet "platta" i geologiska termer en stor platta av fast berg. "Tektonik" är en del av den grekiska roten för "att bygga" och tillsammans definierar termerna hur jordens yta är uppbyggd av rörliga plattor.

Teorin för plattaktoniken själv säger att jordens litosfär består av enskilda plattor som är uppdelade i över ett dussin stora och små bitar av fast berg. Dessa fragmenterade plattor rider bredvid varandra ovanpå jordens mer vätska lägre mantel att skapa olika typer av plattgränser som har format jordens landskap under miljoner år.

Plattaktonik växte ut ur en teori som först utvecklades i början av 1900-talet av meteorologen Alfred Wegener. 1912 märkte Wegener att kustlinjerna i Sydamerikas östkust och Afrikas västkust tycktes passa ihop som ett pussel.

Vidare undersökning av världen avslöjade att alla jordens kontinenter på något sätt passar samman Wegener föreslog en idé om att alla kontinenter på en gång hade kopplats samman i en enda superkontinent kallad

Det huvudsakliga problemet med Wegeners ursprungliga teori var att han var osäker på hur kontinenterna rörde sig från varandra. Under hela sin forskning för att hitta en mekanism för kontinental drift, stötte Wegener på fossila bevis som gav stöd till hans första teori om Pangea. Dessutom kom han med idéer om hur kontinental drift fungerade i byggandet av världens bergskedjor. Wegener hävdade att de främre kanterna på jordens kontinenter kolliderade med varandra när de rörde sig och fick landet att gälla och bilda bergskedjor. Han använde Indien som flyttade in på den asiatiska kontinenten för att bilda Himalaya som ett exempel.

Så småningom kom Wegener på en idé som citerade jordens rotation och dess centrifugalkraft mot ekvatorn som mekanism för kontinental drift. Han sa att Pangea började vid Sydpolen och jordens rotation så småningom fick den att bryta upp och skickade kontinenterna mot ekvatorn. Denna idé avvisades av det vetenskapliga samfundet och hans teori om kontinental drift avskaffades också.

1929 introducerade Arthur Holmes, en brittisk geolog, en teori om termisk konvektion för att förklara jordens kontinenter. Han sa att när ett ämne upphettas minskar densiteten och det stiger tills det svalnar tillräckligt för att sjunka igen. Enligt Holmes var det denna uppvärmnings- och kylningscykel av jordens mantel som fick kontinenterna att röra sig. Den här idén fick mycket liten uppmärksamhet vid den tiden.

På 1960-talet började Holmes idé få mer trovärdighet när forskare ökade sin förståelse för havsbotten genom kartläggning, upptäckte dess åsar i mitten av havet och lärde sig mer om dess ålder. 1961 och 1962 föreslog forskare processen för spridning av havsbotten orsakad av mantelkonvektion för att förklara jordens kontinenter och plattaktonikens rörelse.

Forskare idag har en bättre förståelse för sammansättningen av de tektoniska plattorna, drivkrafterna för deras rörelse och hur de interagerar med varandra. En tektonisk platta definieras som ett styvt segment av jordens litosfär som rör sig separat från de som omger den.

Det finns tre huvudsakliga drivkrafter för jordens tektoniska plattor. De är mantelkonvektion, gravitation och jordens rotation. Mantelkonvektion är den mest studerade metoden för tektonisk plattrörelse och den är mycket lik den teori som utvecklats av Holmes 1929. Det finns stora konvektionsströmmar av smält material i jordens övre mantel. När dessa strömmar överför energi till jordens asthenosfär (den flytande delen av jordens nedre mantel under litosfären) skjuts nytt litosfäriskt material upp mot jordskorpan. Bevis för detta visas vid åsen i mitten av havet där yngre land skjuts upp genom åsen, vilket får det äldre landet att röra sig ut och bort från åsen och därmed flytta de tektoniska plattorna.

Gravity är en sekundär drivkraft för rörelsen av jordens tektoniska plattor. Vid kanten på havet är höjden högre än den omgivande havsbotten. När konvektionsströmmarna inom jorden får nytt litosfäriskt material att stiga och spridas bort från åsen, tyngdkraften får det äldre materialet att sjunka mot havsbotten och hjälpa till i rörelsen av plattor. Jordens rotation är den sista mekanismen för att förflytta jordens plattor men den är liten i jämförelse med mantelkonvektion och gravitation.

När jordens tektoniska plattor rör sig interagerar de på ett antal olika sätt och de bildar olika typer av plattgränser. Avvikande gränser är där plattorna rör sig från varandra och ny skorpa skapas. Mellanhavsryggarna är ett exempel på divergerande gränser. Konvergenta gränser är där plattorna kolliderar med varandra och orsakar subduktion av en platta under den andra. Transformationsgränser är den sista typen av plåtgräns och på dessa platser skapas ingen ny skorpa och ingen förstörs. Istället glider plattorna horisontellt förbi varandra. Oavsett vilken typ av gräns som helst är rörelsen av jordens tektoniska plattor väsentlig i bildandet av de olika landskapsfunktionerna vi ser över hela världen idag.

Det finns sju stora tektoniska plattor (Nordamerika, Sydamerika, Eurasien, Afrika, Indo-australiensiska, Stilla havet och Antarktis) såväl som många mindre mikroplattor som Juan de Fuca-plattan nära USA: s delstat Washington (karta över plattor).

För att lära dig mer om plattaktonik, besök USGS webbplats This Dynamic Earth: The Story of Plate Tectonics.