Geologická historie Země
Přihlásit se
Geologická historie Země (7/19) · 6:03

Konvekční proudy v zemském plášti Příčina pohybu litosférických desek

Navazuje na Hvězdy, černé díry a galaxie.
V tomto videu se chci především zabývat tím, proč se vlastně litosférické desky pohybují. To, o čem budu mluvit, ještě nebylo definitivně prokázáno, je to vlastně v současnosti převažující teorie o příčinách pohybu desek. Zatím ale nebyla dostatečně prokázána, pohyb desek má totiž nejspíš více příčin. Než se zaměříme na samotné desky, povíme si něco o konvekci. Možná už víte, co tento pojem znamená, kdybyste ale náhodou nevěděli, tak si konvekci trochu zopakujeme. Takže řekněme, že tady mám hrnec a že uvnitř toho hrnce je voda. Mám tedy hrnec s vodou. A teď ten hrnec zahřeji pouze v jednom místě. Tady pod tímto koncem hrnce zapálím oheň. Co se stane? Voda, která je přímo nad plamenem, se zahřeje a bude teplejší než voda okolo ní. Takže voda v tomto místě se zahřeje. Jenže když se voda zahřeje, tak se sníží její hustota. Když jakoukoli kapalinu zahřejete, její molekuly začnou rychleji kmitat, mají více kinetické energie a odráží se od sebe navzájem do větších vzdáleností, mají prostě nižší hustotu. A když nějaká látka s nízkou hustotou obklopená stejnou látkou s vyšší hustotou, tak to je u všech kapalin, tak ta méně hustá voda se začne pohybovat nahoru. Když ale stoupá, tak ji něco musí nahradit, takže na její místo se dostane studená voda z této části hrnce. Co se ale stane s touto stoupající vodou? Nakonec se ochladí, protože se dostane dál od plamene, možná se promísí s okolní vodou a přitom předá svou kinetickou energii okolní vodě, a tak se ochladí. Co se s ní ale stane, když zchladne? Musíme si uvědomit, že všechno, co je blízko plamene, takže i tato voda nad plamenem, se zahřeje. Cokoli se ocitne tady, se zahřeje. Voda nahoře je vždycky ta nejstudenější, protože je nejdál od plamene. Takže tu nejstudenější vodu máme tady, ale nesmíme zapomenout, že nejstudenější voda je také nejhustší. Takže tahle voda má vysokou hustotu. A proto klesne, protože je hustší a těžší než voda okolo, tím zároveň nahradí vodu, která se pohybuje směrem sem, aby se zahřála. Tak nám tu vzniká koloběh: teplá voda stoupá, posouvá se směrem doprava, potom zchladne a zhoustne, takže klesá, a potom se znovu ohřeje. Během tohoto procesu se vlastně přenáší teplo. Dochází k přenosu tepla z tohoto místa do všech částí kapaliny. Tomuto procesu říkáme konvekce. A my si myslíme, že se litosférické desky pohybují právě díky konvekčním proudům v astenosféře, v zemském plášti, v tekuté části zemského pláště. Většinu pláště si totiž můžeme představit jako hustou, houbovitou, ani tekutou, ani pevnou, tak trochu plastickou hmotu. Něco jako hustá kaše, tekutá, ale opravdu velmi, velmi hustá, taková velmi vazká kapalina, ani tuhá, ani tekutá. Ale i v ní může docházet k tomuto procesu. Zemský plášť má v některých místech vyšší teplotu, především v astenosféře, a v těchto místech dochází ke stoupání materiálu, protože je teplejší, má menší hustotu, a proto stoupá. Možná způsobuje nějaký divergentní rift, ve kterém vzniká nová korový a deskový materiál. Když vystoupá nahoru, tak zchladne a nakonec klesne. A tady se potom znovu zahřeje. Je to vlastně podobný koloběh, jako jsme si ukazovali u vařící vody. Protože ale tento materiál není úplně tekutý, jsou to natavené horniny, můžou se při tomto procesu pohybovat i další části země, může s sebou strhávat zemskou kůru. Vlastně nejen zemskou kůru, ale i celou litosféru, bere s sebou celý tento komplex tuhých hornin a proto se pohybují tímto směrem. Dochází tady k pohybu, můžete si to představit jako takový efekt nasávání, jako by to byly tekutiny, které se tady ponořují, takže s sebou v těchto místech táhnou dolů i litosféru. A v těchto místech litosféru jako by tlačí. Tyto konvekční proudy tedy v podstatě posunují deskami. Nejsou to ale tak rychlé konvekční proudy, které předpokládáme u vařící vody nebo u ohřáté vody. Tyto konvekční proudy se pohybují pomalu, ale je to pohyb tak silný, že dokáže posouvat litosférou a strhávat ji s sebou. Tohle je tedy v současnosti dominantní teorie o pohybu litosférických desek. Existují ovšem i jiné, například že litosférické desky dorůstají a zvyšují svou mocnost, jak se sunou dál od oceánského hřbetu, kde se tvoří. Časem se jejich hustota zvýší, protože v těchto místech už je materiál s nižší teplotou. Tady potom musí poklesnout, protože už mají moc velkou mocnost a působí na ně gravitační síla. Ale předpokládá se, že na ně největší vliv mají konvekční proudy v horním plášti.
video