耶鲁大学领导的研究表明,地球是如何以及何时开发出其最明显的特征之一的刚性构造板块,以及为什么金星,地球双胞胎般的邻居,从未有过。(WalterMyers的插图)

耶鲁大学和法国里昂大学最新发表的研究表明,地球是如何以及何时发展其刚性构造板块以及为什么金星从未有过。

我们认为研究的主要作者大卫·贝尔科维奇4月6日在线发表在“自然”杂志上的报道称,这一切都归结为岩石中微小矿物颗粒的行为。

地球有一个独特的移动板网络嵌入在其寒冷而多岩石的最外层,岩石圈。这些板块的运动驱动了许多地球过程,包括地震和火山爆发,同时也稳定了行星的气候和生命。

尽管有证据表明地球的固体表面已经超过40亿年前运动,全球板块构造充满了刚性板块,各种板块边界类型似乎还没有发展十亿年。虽然地球在大小,成分和重力方面都与地球非常相似,但它有时也被称为地球孪生姐妹,但它从来没有出现在金星上。

Bercovici和他的共同作者,里昂大学的YanickRicard法国认为,在地球早期,地幔对流造成了岩石圈的薄弱区。这些区域持续存在,发展成板块边界,并最终连接形成全球构造板块网络。他们认为,薄弱的区域是由于岩石中的矿物颗粒随着岩石变形而收缩的趋势。

如果岩石在变形的地方变弱,那么变形就会聚焦在那里,使得颗粒收缩得更快,Bercovici说,反过来使岩石变弱。弱区变窄并加剧,直到你获得明显的边界。这些是板块边界。

这个过程不会发生在没有板面的金星上,因为它极高的表面温度会导致谷物生长,弱区会愈合,他说。

为了说明他们的假设,科学家们开发了一个理论模型来解释岩石颗粒如何控制岩石圈的强度和弱点。

说Bercovici,该模型在1毫米岩石颗粒中使用物理学这个论文的标题是板块构造,破坏和遗传。

国家科学基金会和国家研究中心为该研究提供了支持。

出版物:DavidBercoviciYanickRicard,板块构造,破坏和遗传,Nature,2014;doi:10.1038/nature13072

图片:WalterMyers

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