Hypotéza expandující Země

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání
Při odmazání izochron, tj. linií stejného stáří, v Atlantiku se ukázalo, že vzniká volný prostor dobře zaplnitelný Zemí o menším poloměru. Mezera je dobře patrná již při odmazání 60 milionů let starých izochron, při odmazání 90 milionů let starých izochron se ještě zvětší. Zároveň platí, že čím mladší izochrona je, tím je delší, což je v souladu s nabýváním objemu Země. Desková tektonika se snaží vzniklé mezery vymazávat např. rotováním kontinentů.

Hypotéza expandující Země si klade za cíl vysvětlit pohyby a rozmístění kontinentů pomocí objemových změn Země. Rovněž nabízí možnosti pro vysvětlení vzniku pohoří.

V zásadě existují dva pohledy na verifikaci hypotézy. Současný a historický. Míru rozpínání lze v současnosti měřit například pomocí GPS či změnou gravitačního potenciálu. Obě metody se musí vypořádat s faktem, že distribuce globální expanze by nebyla všude stejná. Zároveň se do naměřených dat přičítají rušivé vlivy spojené s redistribucí atmosférických či korových hmot. O něco častěji je hypotéza řešena skrz historii Země pomocí geologických metod. Úlohou geologie je mimo jiné vysvětlit rozdílné stáří oceánské a kontinentální kůry. Zatímco ta oceánská je velice mladá (max. 200-350 milionů let), kontinentální obsahuje i přes více než 4 miliardy let staré části. Kontinenty lze poskládat dohromady velmi dobře na kouli o menším objemu. Dle hypotézy tudíž kdysi skutečně existoval prakontinent Pangea, ale na Zemi s menším objemem a s absencí oceánské kůry.

Rozpínání Země.

Hypotézu podporuje návaznost Zélandie a západního kontinentálního okraje Jižní Ameriky, vyplývající z:[zdroj?][1]

  • lineací v okolí hřbetů,
  • stáří oceánského dna,
  • shody tvaru severního okraje Zélandie a západního okraje Jižní Ameriky.

Míra recentní expanze[editovat | editovat zdroj]

Významnou míru recentní expanze se zatím nepodařilo naměřit. Na základě dostupných dat byla určena na 0,2 mm za rok.[2]

Vysvětlení[editovat | editovat zdroj]

Ještě větší problém než vlastní naměření expanze představuje její vysvětlení. Ačkoliv je v přírodě známo velké množství příkladů rozpínání těles s rozličným fyzikálním odůvodněním (např. rozpínání hvězd, obecně expanze plynu, růst podmíněný vnějším přijmem energie), expanze Země představuje složitý problém. V minulosti se o vysvětlení pokoušel například Ivan Osipovič Jarkovskij na konci 19. století (srážení éteru uvnitř Země) nebo Paul Dirac ve 30. letech 20. století (předpoklad poklesu gravitační konstanty).

Přirozenějším vysvětlením pro rozpínání Země je, že Země byla kdysi výrazně stlačena a rozpínání je výsledkem procesů spějících k rovnováze. Aby byla Země kdysi výrazně stlačena, musel na ní existovat extrémně vysoký atmosférický tlak. Výzkumy exoplanet přinesly objevy takových, které mají chvosty atmosféry. Podobají se tak kometám. Některé exoplanety pravděpodobně o atmosféru přijdou úplně.[3] Třída těchto těles nese název chtonijská planeta. Chtonijská planeta může díky soudržnosti svého pláště ve svém nitru uchovávat původně stlačené hmoty o vysoké hustotě. Rozbitím jejího pláště může v závislosti na jeho mocnosti a složení patrně dojít k rozpínání. Země má dodnes řídkou vnější obálku geokoronu, kde dochází k neustálému odbourávání vodíku a jiných lehkých prvků do volného kosmického prostoru. Existují studie a numerické modely, podle kterých by právě terestrické planety mohly být pozůstatky po slapově dezintegrovaných embryích ve formě plynných obrů.[4]

Expanze Země a desková tektonika[editovat | editovat zdroj]

Hypotéza expandující Země je v geologii okrajovou a překonanou hypotézou. Dnes obecně přijímanou teorií vysvětlující globální zemskou dynamiku je desková tektonika, která je schopna vysvětlit řadu měření i pozorování, které máme díky geofyzikálnímu průzkumu k dispozici. Zastánci hypotézy expandující Země tvrdí, že existuje celá řada rozporů deskové tektoniky. Dle nich je například Afrika významně obklopena oceánskými hřbety a rifty, ale v jejím těsném okolí nenalézáme subdukční zóny. Což je sporné tvrzení s ohledem na to, že severní část Afriky je v kolizi a částečné subdukci s Euroasijskou deskou v délce přibližně 1500 km.[5] Rovněž analogicky Antarktida je obehnána oceánskými hřbety. Dle zastánců hypotézy expandující Země též Amerika a Afrika s Evropou do sebe lépe zapadají na Zemi o menším objemu.

O verifikaci hypotézy se pokouší zastánci této hypotézy skrze kontroverzní hypotézu týkající se Českého kráteru. Ta se snaží doložit, že oblast Českého masívu vznikla výsledek srážky Země s velkým tělesem. Naopak na základě teorie deskové tektoniky vznikl Český masiv konsolidací z nezávislých mikrokontinentů,[6] které se historicky vzájemně pohybovaly a srážely, čímž došlo k jejich spojení do většího celku. Tento výklad je pak schopen vysvětlit rozdílné stáří i druhů hornin v různých částech Českého masívu.

Většinová vědecká komunita však považuje hypotézu expandující Země za překonanou nejen proto, že geologická data lépe vyhovují teorii deskové tektoniky, ale existují i data, která jsou v přímém rozporu s teorií expandující Země:

  • Země se podle současných stále přesnějších měření nerozpíná.[7]
  • Je prokázána existence litosférických fragmentů v zemském plášti podporující subdukci litosférických desek.[8][9]
  • Analýzy paleomagnetických data, tedy geologického záznamu zemského magnetického pole, ukazují, že přinejmenším od raných druhohor je podstatnější expanze zemského poloměru nepravděpodobná.[10]
  • Analýzy zemského momentu setrvačnosti ukazují, že se zemský poloměr podstatně nezměnil za posledních 620 milionů let.[11]

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. Diskuse na serveru ResearchGate
  2. SHEN, Wen-Bin; SUN, Rong; CHEN, Wei. The expanding Earth at present: evidence from temporal gravity field and space-geodetic data. Annals of Geophysics. 2011-09-20, roč. 54, čís. 4. Dostupné online [cit. 2017-03-02]. ISSN 2037-416X. DOI:10.4401/ag-4951. (anglicky) 
  3. HÉBRARD, G.; ÉTANGS, A. Lecavelier des; VIDAL-MADJAR, A. Evaporation rate of hot Jupiters and formation of Chthonian planets. arXiv:astro-ph/0312384. 2003-12-15. ArXiv: astro-ph/0312384. Dostupné online [cit. 2017-03-02]. 
  4. CHA, Seung-Hoon; NAYAKSHIN, Sergei. A numerical simulation of a "super-Earth" core delivery from ~ 100 AU to ~ 8 AU. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 2011-08-21, roč. 415, čís. 4, s. 3319–3334. ArXiv: 1010.1489. Dostupné online [cit. 2017-03-15]. DOI:10.1111/j.1365-2966.2011.18953.x. 
  5. African Plate [online]. [cit. 2019-07-22]. Dostupné online. (anglicky) 
  6. ŽÁK, J.; FINGER, F.; ZULAUF, G. Foreword to the special issue ‛Recent advances in unraveling Variscan orogeny in the Bohemian Massif’. Journal of Geosciences. 2014-12-03, roč. 59, čís. 4, s. 291–292. Dostupné online [cit. 2017-03-16]. ISSN 1802-6222. DOI:10.3190/jgeosci.183. 
  7. It's a Small World, After All: Earth Is Not Expanding, NASA Research Confirms. ScienceDaily, 17. srpen 2011. Dostupné online (anglicky)
  8. BUCHER, Kurt; FAZIS, Yvonne; CAPITANI, Christian de; GRAPES, Rodney. Blueschists, eclogites, and decompression assemblages of the Zermatt-Saas ophiolite: High-pressure metamorphism of subducted Tethys lithosphere. American Mineralogist [online]. GeoScienceWorld, 1. květen 2005. Svazek 90, čís. 5-6, s. 821-835. Dostupné online. ISSN 1945-3027. DOI:10.2138/am.2005.1718. (anglicky) 
  9. VAN DER LEE, Suzan; NOLET, Guust. Seismic image of the subducted trailing fragments of the Farallon plate. Nature [online]. Springer Nature Publishing AG, 20. březen 1997. Svazek 386, čís. 6622, s. 266-269. Dostupné online. Dostupné také na: [1]. ISSN 1476-4687. DOI:10.1038/386266a0. (anglicky) 
  10. SCHMIDT, P. W.; CLARK, D. A. The response of palaeomagnetic data to Earth expansion. Geophysical Journal International [online]. Oxford University Press, duben 1980. Svazek 61, čís. 1, s. 95–100. Dostupné online. ISSN 1365-246X. DOI:10.1111/j.1365-246X.1980.tb04306.x. (anglicky) 
  11. WILLIAMS, George E. Geological constraints on the Precambrian history of Earth's rotation and the Moon's orbit. Reviews of Geophysics [online]. John Wiley & Sons, Inc., 1. únor 2000. Svazek 38, čís. 1, s. 37-59. Dostupné online. PDF [2]. ISSN 1944-9208. DOI:10.1029/1999RG900016. (anglicky) 
Mapa rozpínání oceánského dna, o které se přibližně měl zvětšit zemský povrch během rozpínání Země. Červeně jsou označeny nejmladší oblasti. Modře jsou označeny nejstarší oblasti, které obvykle nepřevyšují stáří 200 milionů let.