12 téma Forum 40
Záhadné pohyby litosférických desek Zemské litosférické desky se posouvají rychlostí několika centimetrů za rok, energii pro to berou v horkém zemském nitru. Jak jejich pohyb uvnitř Země vypadá, se na počítačových modelech snaží ukázat docentka Hana Čížková. Docentka Čížková se ve svých výzkumech věnuje modelování dlouhodobého vývoje planetárních těles, především Země, a dlouhodobé deformaci zanořujících se litosférických desek. Abychom si výzkum uměli představit, je potřeba trochu oprášit znalosti z fyziky. Modrá planeta má tři základní vrstvy: úplně uvnitř se nachází železné jádro, na něm je přibližně tři tisíce kilometrů silný silikátový plášť a úplně na povrchu několikakilometrová kůra. Materiál zemského pláště velmi pomalu teče, rychlost tohoto proudění jsou jednotky, maximálně deset centimetrů za rok. K pohybům dochází proto, že vnitřek Země je stále velmi horký – teploty na rozhraní mezi jádrem a pláštěm dosahují čtyř tisíc stupňů Celsia, tudíž zvrstvení je velmi nestabilní. „Je to podobné, jako když postavíte hrnec na plotnu a začnete ho zahřívat. Materiál dole je díky tepelné roztažnosti lehčí. A jakákoli drobná fluktuace způsobí, že prohřátý materiál začne stoupat, zatímco ten nahoře, který je relativně prochladlý, klesá. Jde o princip takzvané termální konvekce a k podobnému procesu dochází i v zemském plášti,“ vysvětluje docentka Čížková a dodává: „Tímto způsobem se Země zbavuje tepla
pacifická deska
získaného v době svého formování a tepla vznikajícího dodnes rozpadem radioaktivních izotopů. Teplo se z horkého nitra dostává k povrchu a vytéká ze zemského tělesa.“ Součástí termálního promíchávání je subdukce, tedy zanořování litosférických desek na povrchu Země. Existuje například africká deska, pacifická i poměrně malé desky. Všechny se pohybují. „Na oceánských hřbetech se od sebe odtlačují, teplý materiál mezi nimi proniká směrem k povrchu a naopak na druhých koncích desek dochází k tomu, že se materiál, který nahoře prochladl, zase zanořuje zpět do zemského pláště,“ popisuje proces docentka Čížková. Oblasti, kde dochází k zanořování desek, se nazývají subdukční zóny a jsou na povrchu znatelné jako hlubokomořské příkopy. V místě zanořování se tře jedna tuhá deska o druhou, a proto tu vznikají velká napětí. Důsledkem je vysoká seismicita. Ohniska zemětřesení pozorujeme v zanořených deskách až do hloubky okolo šesti set kilometrů. Znalost deformace desek tedy může přispět k pochopení vzniku mělkých i hlubokých zemětřesení.
Filipínská deska
Eurasijská deska
Schematické znázornění situace v subdukční oblasti pod Filipínským mořem. Pacifická deska se zanořuje pod filipínskou a ta zase pod eurasijskou. Pohled ze severu.