ヨーロッパのプレートテクトニクスの可能性を補強する研究

Anonim

ブラウン大学の研究は、木星の月ユーロパの氷の殻が地球上のプレート構造と同様のプレート構造を持っている可能性があるという新しい証拠を提供しています。 プレート構造活動の存在は、月の表面の下に存在する海洋思考における生命の可能性に重要な意味を持つ可能性がある。

Journal of Geophysical Research:Planets に掲載されたこの研究は、地下構造プレートが別のプレートの下を滑り落ち、惑星の内部の深部に沈むときの沈み込みが、ユーロパの氷のシェルで物理的に可能であることを示すためにコンピュータモデリングを使用しています。 この発見は、地球上の海洋中に広がる隆起と同様の方法で月の氷の殻が拡大するように見える地域を発見した、ヨーロッパの表面地質学の以前の研究を強化する。 沈み込みの可能性は、構造的なパズルに別の部分を加える。

「私たちは拡大と広がりの証拠を持っているので、その材料はどこに行くのでしょうか?」 ブラウンの地球・環境・惑星科学専攻の助教授であり、この研究の主任著者であるBrandon Johnsonは語った。 "地球上では、答えは沈み込み帯です。私たちが示しているのは、ヨーロッパの条件について合理的な仮定の下で、沈み込みが起こっている可能性があるということです。

ジョンソン氏は、興奮の一部は、表面の地殻に酸化剤やその他の化学食品が豊富であることです。 沈み込みは、海洋科学者がユーロパの氷の下におそらく存在すると考えている海洋地下地に接触する手段を提供する。

「実際にその海に人生がある場合、沈み込みは必要とする栄養素を供給する方法を提供する」とジョンソン氏は述べた。

氷上での沈み込み

地球上では、沈み込みは、降下するスラブと周囲のマントルとの間の温度差によって主に引き起こされる。 地殻物質はマントル物質よりもはるかに涼しく、したがって密度が高い。 その増加した密度は、スラブをマントルの深部に沈めるのに必要な負の浮力を提供する。

以前の地質学的研究では、ヨーロッパでは沈み込みのようなものが起こっている可能性があると示唆していましたが、そのプロセスが氷の世界でどのように機能するかははっきりしていませんでした。 エウロパの氷の殻は2つの層を持っているという証拠があります。寒い氷の薄い外側のふたはわずかに暖かい、対流している氷の層の上に座っています。 外側の氷蓋のプレートが下方の暖かい氷の中に押し込まれた場合、その温度は周囲の氷の温度に急速に温まるでしょう。 この時点で、スラブは周囲の氷と同じ密度を持ち、したがって降下を停止します。

しかし、Johnsonと彼の同僚によって開発されたモデルは、温度差にかかわらず、ヨーロッパで沈み込みが起こる可能性を示していました。 このモデルは、表面の氷の殻に塩の量が様々であれば、スラブが沈み込むために必要な密度の差を与えることができることを示した。

「塩を氷よりも濃くするため、氷のスラブに塩を加えることはそれに少しの重さを加えるようなものだ」とジョンソン氏は語った。 「温度よりむしろ、氷の塩分の違いが、エウロパで沈み込みを起こす可能性があることを示している」

そして、塩分含有量の変動がユーロパに存在すると疑う十分な理由があります。 エウロパの地下海洋からの時折の湧き上がりの地質学的証拠 - 地球のマントルからのマグマの湧き上がりに類似したプロセス - その湧き上がりは、それが上昇する地殻に高い塩分を残すであろう。 塩分の多い海の内容物が実際に表面に噴出する凍結防止の可能性もあります。

ジョンソン氏によると、欧州の居住可能な海域のケースを補強することに加えて、ソーラーシステムの新しい場所には、私たち自身の惑星の進化に重要な役割を果たすプロセスを研究する新しい場所があるとジョンソン氏は述べています。

「地球以外のプレートテクトニクスを持っているかもしれないと思うのは魅力的です」と彼は言いました。 「比較惑星学の立場から考えると、この非常に異なる場所でプレートテクトニクスを研究することができれば、プレートテクトニクスが地球上でどのように始まったのか理解するのに役立つかもしれません。

ジョンソンの論文(レイチェル・シェパード、アリッサ・パスコッツォ、エリザベス・フィッシャー、ショーン・ウィギンズ)はすべてブラウンの大学院生です。 彼らはジョンソンが提供するOcean Worldsというクラスを取った。これは、氷の殻の下に海があると考えられるEuropaのような機関に焦点を当てたものだ。

ジョンソン氏は、「この論文は、私たちが一緒にしたクラスプロジェクトとして浮上した。興味深い結果が出てきたことは興奮している」と語った。

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