Защо Северна Америка не потъва?

Спомняте ли си онзи филм, в който ядрото на Земята спря да се върти и главният герой, геофизик, трябваше да се качи в една сложна машинка, да влезе под земята, да мине през всички нейни слоеве и накрая с няколко точно разположени ядрени заряда да го приведе отново в движение? Ако не сте, не съжалявайте - не беше нещо особено като качество! От структурата на Земята обаче не се интересуват само от Холивуд - съставът на нашата планета, процесите, които протичат във вътрешността й, движението на континентите и факторите, от които то зависи, са обект на изследвания на геолози и физици. Макар те все още да не са слизали до земното ядро, за да видят как изглежда, данните, натрупани от тях през годините не са малко и са от особена важност за разработване на модели и симулации на земетресения и изригвания на вулкани, за откриване на полезни изкопаеми и за изучаване на процесите на ерозия.

Земята, върху която сме стъпили

Земната кора е най-горния слой на планетата, изградена е от материали с ниска плътност, предимно базалт и гранит, и буквално плава върху почти течния, най-горен слой на мантията. Мантията заема около 70% от обема на планетата и се състои от много слоеве, всеки от тях притежаващ специфични особености. Най-общо тя представлява маса от много плътни, почти течни скали. Учените смятат, че кората е продукт от изкристализирането на продукти от мантията. Най-вътре в земното кълбо се намира ядрото, изградено от желязо и състоящо се от течен външен и плътен вътрешен слой.

Земната кора, заедно с най-горният слой на мантията, се означават с термина литосфера. Тектоничните плочи представляват на практика големи парчета от литосферата, които могат да включват в себе си както континенти, така и океани. Интересно е да се отбележи, че съставът на плочите при морското дъно и на континентите е различно. Докато в морската си част плочите са изградени основно от по-тежък материал, като базалт и достигат дебелина 5-10 км, континенталните зони се състоят предимно от гранит и на места се "извисяват" до 100 км.

Континент под пара

Въпреки огромните си размери и маса, плочите плават върху земната мантия. Тази им способност да се задържат на повърхността е резултат от баланса между плътността им и топлината, идваща от вътрешните слоеве на мантията. По-плътните и не толкова горещи участъци от плочите потъват по-дълбоко, докато тези, които са по-леки и по-горещи, изплуват нагоре.

Изучавайки данни от сеизмичната дейност, геофизиците са в състояние да направят изводи за дебелината и състава на определени участъци от тектоничните плочи. Двама американски учени, Дерек Хастерок и Дейвид Чапмън, от Университета в Юта, са използували информацията, събрана по този начин, за да разработят модел, който им позволява да разграничат фактора състав и плътност на плочата от фактора температура. В хода на своето изследване те съсредоточили вниманието си върху северно-американската плоча. Данните от анализа им са публикувани под формата на две статии в последния брой на изданието на американското геофизично дружество . Изводът на изследователите е, че "способността" на северо-американската плоча да се издигне толкова високо се определя на половина от нейния състав и плътност, и на половина от температурата й. Това е така, понеже топлината кара скалите да се разширяват, което прави плътността им по-ниска и съответно позволява на плочата да се издигне по-високо на повърхността на полутечния слой на мантията под нея. Подгряването на плочата се дължи на радиоактивния разпад във вътрешността на Земята и преноса на топлина към горните й слоеве. Без ефекта на тази топлина, град като Денвър, който в момента се намира на 1600 м над морското равнище би се оказал на 222 метра под повърхността на океана.