Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Kontinente als Wärmedecke

22.01.2009
Plattentektonik in Rückkopplung mit ihrem Antrieb

Die Bewegung der großen tektonischen Platten und der auf ihnen liegenden Kontinente wird nicht nur durch die hitzegetriebenen Konvektionsprozesse im Erdmantel angetrieben, sondern wirkt auf diese Antriebsprozesse zurück.

Dabei wirken die Kontinente wie eine Wärmedecke, die zu einem Hitzestau unterhalb führt, was wiederum zum Zerbrechen großer Superkontinente führen kann.

Dieses Ergebniss numerischer Modellrechnungen stellen Wissenschaftler des Deutschen GeoForschungsZentrum GFZ in der jüngsten Ausgabe der Zeitschrift "PHYSICS OF THE EARTH AND PLANETARY INTERIORS" (Vol. 171, S. 313-322) vor.

Alfred Wegeners Theorie der Kontinentaldrift wurde vom Kopf auf die Füße gestellt, als in den 50er und 60er Jahren der Antriebsmechanismus für die Verschiebung der Platten entdeckt wurde: die enorme Hitze im Erdkern und Erdmantel verursacht ein Fließen des Gesteins im Erdmantel, ähnlich wie die Bewegung warmen Wassers im Kochtopf. Diesen durch Hitze betriebenen Massentransport nennt man Konvektion. An der Erdoberfläche sorgt dieser Prozess für die Verschiebung nicht nur der Platten, sondern auch der auf ihnen ruhenden Kontinente.

Bisher gab es aber kein realistisches mathematisch-physikalisches Modell zur Beschreibung der Wechselwirkung zwischen der konvektiven Bewegung im Erdmantel und den Kontinenten. V. Trubitsin, M. Kaban und M. Rothacher vom GFZ entwickelten nunmehr ein numerisches Modell, das die derzeitige Lage der Kontinente, die aus geophysikalischen Messungen bekannten Strukturen des Erdmantels und die derzeitigen Bewegungsraten an der Erdoberfläche zugrunde legt. Daraus berechneten sie die zukünftige Lage der Kontinente in Hunderten von Millionen Jahren.

Dabei zeigte sich, dass die enorme Hitze im Erdinnern nicht zu einer durchweg chaotischen Massenbewegung im Erdmantel führt. Im Gegenteil wirken die Kontinente auf die Wärmeverteilung im Erdmantel und auf den damit verbundenen konvektiven Massenfluss zurück. Vereinfacht gesagt, wirken die Kontinente wie Wärmedecken mit Hitzestau darunter. Es entwickelt sich ein sich selbst regulierendes System, an dessen Anfang und Ende jeweils ein Superkontinent steht. Dieser bricht durch den Hitzestau auseinander, was zu einer Neuorganisation der Mantelkonvektion führt, die letztlich wieder die Bruchstücke zu einem großen Superkontinent zusammenfügt.

V. Trubitsin, M. Kaban und M. Rothacher: "Mechanical and thermal effects of floating continents on the global mantle convection", PHYSICS OF THE EARTH AND PLANETARY INTERIORS (Vol. 171, S. 313-322)

Franz Ossing | idw
Weitere Informationen:
http://www.gfz-potsdam.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Die Ostsee als Zeitmaschine
14.05.2018 | GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

nachricht Erste Bohrung in einen aktiven Unterwasservulkan
09.05.2018 | GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Bose-Einstein-Kondensat im Riesenatom - Universität Stuttgart untersucht exotisches Quantenobjekt

Passt eine ultrakalte Wolke aus zehntausenden Rubidium-Atomen in ein einzelnes Riesenatom? Forscherinnen und Forschern am 5. Physikalischen Institut der Universität Stuttgart ist dies erstmals gelungen. Sie zeigten einen ganz neuen Ansatz, die Wechselwirkung von geladenen Kernen mit neutralen Atomen bei weitaus niedrigeren Temperaturen zu untersuchen, als es bisher möglich war. Dies könnte einen wichtigen Schritt darstellen, um in Zukunft quantenmechanische Effekte in der Atom-Ion Wechselwirkung zu studieren. Das renommierte Fachjournal Physical Review Letters und das populärwissenschaftliche Begleitjournal Physics berichteten darüber.*)

In dem Experiment regten die Forscherinnen und Forscher ein Elektron eines einzelnen Atoms in einem Bose-Einstein-Kondensat mit Laserstrahlen in einen riesigen...

Im Focus: Algorithmen für die Leberchirurgie – weltweit sicherer operieren

Die Leber durchlaufen vier komplex verwobene Gefäßsysteme. Die chirurgische Entfernung von Tumoren ist daher oft eine schwierige Aufgabe. Das Fraunhofer-Institut für Bildgestützte Medizin MEVIS hat Algorithmen entwickelt, die die Bilddaten von Patienten analysieren und chirurgische Risiken berechnen. Leberkrebsoperationen werden damit besser planbar und sicherer.

Jährlich erkranken weltweit 750.000 Menschen neu an Leberkrebs, viele weitere entwickeln Lebermetastasen aufgrund anderer Krebserkrankungen. Ein chirurgischer...

Im Focus: Positronen leuchten besser

Leuchtstoffe werden schon lange benutzt, im Alltag zum Beispiel im Bildschirm von Fernsehgeräten oder in PC-Monitoren, in der Wissenschaft zum Untersuchen von Plasmen, Teilchen- oder Antiteilchenstrahlen. Gleich ob Teilchen oder Antiteilchen – treffen sie auf einen Leuchtstoff auf, regen sie ihn zum Lumineszieren an. Unbekannt war jedoch bisher, dass die Lichtausbeute mit Elektronen wesentlich niedriger ist als mit Positronen, ihren Antiteilchen. Dies hat Dr. Eve Stenson im Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) in Garching und Greifswald jetzt beim Vorbereiten von Experimenten mit Materie-Antimaterie-Plasmen entdeckt.

„Wäre Antimaterie nicht so schwierig herzustellen, könnte man auf eine Ära hochleuchtender Niederspannungs-Displays hoffen, in der die Leuchtschirme nicht von...

Im Focus: Erklärung für rätselhafte Quantenoszillationen gefunden

Sogenannte Quanten-Vielteilchen-„Scars“ lassen Quantensysteme länger außerhalb des Gleichgewichtszustandes verweilen. Studie wurde in Nature Physics veröffentlicht

Forschern der Harvard Universität und des MIT war es vor kurzem gelungen, eine Rekordzahl von 53 Atomen einzufangen und ihren Quantenzustand einzeln zu...

Im Focus: Explanation for puzzling quantum oscillations has been found

So-called quantum many-body scars allow quantum systems to stay out of equilibrium much longer, explaining experiment | Study published in Nature Physics

Recently, researchers from Harvard and MIT succeeded in trapping a record 53 atoms and individually controlling their quantum state, realizing what is called a...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

48V im Fokus!

21.05.2018 | Veranstaltungen

„Data Science“ – Theorie und Anwendung: Internationale Tagung unter Leitung der Uni Paderborn

18.05.2018 | Veranstaltungen

Visual-Computing an Bord der MS Wissenschaft

17.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

48V im Fokus!

21.05.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Bose-Einstein-Kondensat im Riesenatom - Universität Stuttgart untersucht exotisches Quantenobjekt

18.05.2018 | Physik Astronomie

Countdown für Kilogramm, Kelvin und Co.

18.05.2018 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics