地球板塊停止運動有多可怕?比它帶來的地震和火山爆發更傷

2020-12-23 怪羅科學

大自然是一個偉大的藝術家,這個藝術家的創作靈感就是來自地球的板塊運動,地球板塊至少已經持續運動44億年,它創造了我們的山川和海洋,同時也帶來了可怕的地震和火山爆發。

由於板塊運動,地球上每一秒鐘都有新的陸地誕生,但沒有什麼是永恆的,最終,地幔會冷卻下來,當冷卻到一定程度時,板塊運動也將停止。

當那一刻來臨時,我們將告別碳循環,以及不斷重塑的大陸,而這些都是億萬年來生物進化的重要驅動力。

如果你之前讀過太陽將會在54億年後膨脹成紅巨星而摧毀地球,那麼不用擔心,那一刻來臨前,地球板塊就已經停止運動了,地質學家認為這個時間可能是14.5億年。

雖然許多專家不贊同14.5億年後大自然這位藝術家就會江郎才盡,但是所有人都相信這一天終究會來臨,只是時間問題。

那麼,當這些主要的行星活動消失後,我們的地球會變成什麼樣子呢?

板塊構造的工作原理

在我們深入了解板塊停止運動的後果前,我們首先要知道板塊構造是如何工作的。

現在普遍認為,地球誕生於 45.4億年前的早期太陽系,原始地球在旋轉和凝聚的過程中,由於本身的凝聚收縮和內部放射性物質的核裂變生熱,溫度不斷增高。

隨著地球逐漸穩定,它開始慢慢冷卻,之後地球進入了我們熟悉的層狀結構,有一個緻密的內鐵核,一個液態的外核,上下地幔和地殼組成。

地球結構,上地幔和地球構成巖石圈

大約在6到35億年前,由地殼和上地幔(統稱為巖石圈)構成的板塊變得寒冷而稠密,密度的增加使其能夠沉入下地幔,從而開啟了地球板塊構造時代。

至此巖石圈(厚約60~120公裡)變成了一個地球板塊的拼圖,這些板塊不斷地在地球表面相互碰撞,推動著全球的地質運動。

在洋脊(海底山脈系列),地幔物質上升,減壓,並引發大量融化,形成海洋巖石圈,這種圈薄、冷重、緻密、剛硬的巖石圈是海洋板塊的特點。

當海洋板塊和大陸板塊碰撞時,海洋板塊中較冷、較密的邊緣有助於將巖石圈板塊拉到深處,這就形成了俯衝帶,而這種活動將在地表產生火山爆發和新大陸。

圖為:俯衝帶的形成

當兩塊大陸板塊碰撞時,它們會發生彎曲,形成像喜馬拉雅山脈或阿爾卑斯山這樣的山脈。上湧的地幔柱有時會出現在大陸板塊之下,這種不斷移動的融化中心將形成火山鏈。

所有這一切都是因為下地幔的溫度足夠高,密度相對小,板塊可以下沉或者移動。不過,地球也在冷卻,總有一天下地幔會冷卻到板塊無法再下沉的程度。

為什麼是14.5億年?

雖然我們一直在試圖了解地球,但是我們知道的還是太少了,人類最深的地質探測活動——科拉超深鑽孔也不過才12,262米,這相對於巖石圈的120,000米相差甚遠。

但是基於我們對地球30億年前到現在的巖漿活動強度的了解,可以計算出地幔的冷卻速度,於是得到了14.5億年這個時間。

不管這個數字有多精確,板塊構造將不可避免地消亡,當那一天到來的時候,很可能就是我們所說的世界末日。

地球很可能會進入一個單一的「蓋層」狀態,只剩一個巨大板塊組成的完整拼圖,它將不再漂移或下沉。

造山將會停止,不過地球仍然會有大氣層,所以風和海浪的侵蝕會把那些雄偉的山峰削成丘陵或高原,最終,大部分被夷為平地的大陸將被海水淹沒。

俯衝帶將不復存在,因此儘管地震仍會不時發生,但7級以上驚天動地的事件將只存在以書中,與此同時,儘管火山也仍會存在,但不會有超級火山爆發。

在逐漸冷卻的過程中會發生什麼

太陽系內的四個巖石行星,除了地球外都有著失敗的板塊構造,在它們身上我們可能可以找到一些答案。

太陽系最大的火山—奧林帕斯山

火星是一個最受關注的板塊構造失敗的世界,它成功塑造了一些令人印象深刻的火山特徵,包括太陽系中最大的火山——奧林帕斯山。

這座高達21171米的山峰,你很難想像是在沒有板塊運動的情況下形成的,並且是由於火山活動形成的。

這是因為一個長期存在的上升流地幔柱將大量的地殼融化物集中在這一個點上,在沒有板塊運動的情況下這個熱點能維持固定,使火山持續累積熔巖而增高。

當未來地球的地幔仍保持足夠的溫度時,我們也會得到類似但分散的上升流驅動火山作用的靜止熱點。

但是地球上永遠不會出現奧林帕斯山那樣巨大火山,因為地球的引力場太強了,任何這麼大、這麼高的東西都會直接沉入地殼。相反,地球的火山會顯得更平坦,更分散。

圖為:太陽系四顆靠近太陽的巖石行星

正如現在所發生的一樣,巖石圈下部的部分將繼續落入地幔特別熱的區域中,這將導致地幔物質上升,推高地殼,形成孤立的山脈和相關的盆地。

這種活動會引起輕微的地震,甚至可能引起更多的火山活動,但不會形成高大的山脈,就像現在的金星表面(太陽系另一個板塊構造失敗的世界)。

但最終,隨著冷卻的繼續,這些機制也將不復存在,地球上最後的火山光輝也將被熄滅。地幔將相對寒冷,地球將成為一個死星,就像水星一樣。

最後

也許在這之前,地球的液體內核會冷卻到足以停止對流,導致地球的保護磁場失效,太陽的高能粒子流會帶走我們的大氣層,海洋將被蒸發掉。

在板塊構造消亡之後,沒有什麼值得期待的,地球會變得越來越平坦,越來越無聊,沒有任何生機。

在地質災害面前人類是渺小的,我們害怕它的發生,但是我們一定要知道這些是讓地球生機勃勃的動力。

相關焦點

  • 走近地球板塊運動:滄海桑田的締造者
    地球表面處於不停歇的變化之中,高山變為大海,沙漠變成綠洲。在這些令人嘆為觀止的現象背後就是板塊運動。地球的巖石圈分裂成許多塊,像泡沫塑料一樣漂浮在軟流層上,就是我們所說的板塊了。地球上有六個大的板塊和很多小板塊,板塊的邊界互相碰撞,導致了火山和地震活動。
  • 14.5億年後,地球板塊運動將停止!科學家:那將是真正的世界末日
    據《國家地理》網站報導,地球上的板塊運動,就像是一位偉大的藝術家,塑造了地球上形態各異、千變萬化的地質特徵,因為有了板塊運動,我們才有了令人心曠神怡的海洋和湖泊,也有了令人敬畏的火山和地震,當然,更塑造了眾多讓人敬仰的高山大河。但是,地球的板塊運動難道是永恆的嗎?假如有一天,板塊運動停止以後,我們的地球會發生什麼情況?
  • 地球自轉的表面拉力,可能會引發義大利埃特納火山爆發!
    火山爆發是一種自然現象。通常情況下,火山爆發主要有2大因素,一是來自地球內部的壓力,地幔內部形成地幔對流或地幔柱,形成壓力導致巖漿囊衝破地殼;另一種則是板塊運動的相互作用。不過一項最新研究表明,地球自轉時所形成的表面拉力,也有可能會引發義大利埃特納火山爆發。
  • 地球突然停止自轉,將會發生什麼?
    2019年,科幻電影《流浪地球》中設定了這樣一個情節:太陽正急速衰老,地球和內太陽系都將被太陽所吞沒。為了自救,人類建造了上萬座行星發動機,用於推動地球,逃離太陽系,飛往4.2光年外的比鄰星。但是,逃離太陽系的先決條件是迫使地球停止自轉。影片中的這個設定充滿科幻元素,地球是否會停止自轉也引起了人們的好奇。地球大氣層是地球生物的保護傘。
  • 你知道地球板塊運動,但你知道為什麼有板塊嗎?
    每年太平洋沿岸近海地區都有火山的噴發和地震發生火山例如爪哇火山和日本地震,是因為它們處於環太平洋火山地震帶上,而環太平洋火山地震帶是太平洋板塊的邊界,漂浮在地幔上的板塊經常性運動就導致了這些災難,這種解釋是板塊構造理論的基本內容。
  • 地球上最高級別的地震是幾級?
    即使人類現在處於科技時代,也無法避免地球的內部運動產生的自然災難。比如說板塊與板塊之間的運動所產生的地震。這些地震有大有小,頻頻發生,出現在地球的各個地方。在科學家調查的數據顯示,地震發生的次數竟高達50萬次以上。
  • 海底火山爆發的時候,海水為什麼不能熄滅火山?看完明白了
    我們的地球時常會發生自然災害,地震海嘯火山,每個都能掀得天翻地覆,可是大家知道嗎海底也有火山,海底火山的噴發會造成好海嘯,但是都說水是或的剋星,那麼海底火山爆發的時候,為什麼海水不能將它熄滅呢其實水可以滅火的原理是,將可燃物和空氣隔開,但是海底火山卻不然
  • 火山噴發和地震互為因果關係?中科院院士有話說
    2014年日本中部御嶽火山噴發,造成60多人死亡;2017年哥斯大黎加的火山噴發,迫使其所在的國家公園關閉並疏散附近城鎮。  近年來火山噴發報導頻見,這是否意味著地質活動比以前更加頻繁了?火山噴發是否只帶來溫室效應?火山與地震是不是一對「孿生」兄弟?記者就此專訪了中國科學院地質與地球物理研究所研究員、中國科學院院士劉嘉麒。  現在地質活動更加頻繁?
  • 大規模火山爆發有多可怕?人類歷史上曾出現過一次,全球氣溫爆降
    火山爆發似乎對於我們來說只是一個遙遠的名詞,但對於一些境內存在活火山的國家來說則不是一件好事,因為大家都知道火山爆發會直接給周圍的居民造成生命和財產的巨大損失,還會給當地的氣候帶來一定的影響。那麼火山爆發到底有多可怕呢?有觀點認為它可怕到可以讓一個曾經在地球上「稱霸」長達一億多年的物種滅絕,沒錯它們就是恐龍。
  • 地球上的火山是怎麼形成的?會帶來什麼災害,又會帶什麼改變?
    菲律賓塔爾火山突然爆發,噴發的火山灰高達14千米,對當地居民生活和環境造成了極大的破壞。今天便給大家講講火山是怎麼形成的?它又有哪些危害?火山的形成要從地球剛形成的時候說起,那時候的地球由於內部熱量和多次撞擊是一個熔融的大火球,後來冷卻下來後,形成了由內向外的地核、地幔、地殼結構,其中地面分為上下兩部分,下部分由固體巖石組成,但在地熱的推動下它具有蠕動性。熱的部分被推到上方,冷卻的部分再緩慢回到下方,如此反覆就形成了對流層。而地面上部分,因為反射性元素衰變釋放的熱能,把巖石融化成了巖漿。
  • 地球若停止轉動,會有什麼可怕的災難發生?10秒鐘人就沒了
    地球的生命和地球自轉這一點息息相關,自轉運動不僅影響著日出日落、四季變遷,而且還關聯到所有生物的生物鐘,一旦地球停止轉動,所有生物的時間都會發生混亂,而地球的生命也會逐漸凋零。在計算中,科學家發現地球自轉的線速度是465米每秒,而地球每自轉一周,時間就過去了0.7小時,雖然地球上的人類無法感覺到地球的轉動,但早在16世紀,哥白尼在提出「日心說」的時候就已經依據相對運動原理提出了地球自轉的理論。
  • 比唐山大地震可怕百倍的最大地震,9座火山噴發,海水突然消失
    對人類來說,人禍往往比不上天災帶來的災難巨大。人禍還可以控制,但對於天災卻無法預料。這其中,地震便作為天災中常見的一種災難,影響著我們的生活。提到地震,相信很多人在第一時間便會想到那場震驚世界的唐山大地震。
  • 地震是因為地殼運動,那為什麼地殼會運動?地震又是怎麼形成的?
    我們常常說地震是由地殼運動引起的,也知道位於板塊交界地帶容易發生地震,但是我們不知道地殼究竟是怎麼運動的?也不知道地殼為什麼要運動。關於這點,我們要知其然還要知所以然,今天就好好了解一下,地殼究竟是怎麼運動的。地殼是怎麼運動的?地殼之所以會運動,和地球的構造有關。
  • 如果世上沒有火山,你也許就不會存在了呢
    在其內部有不斷向外噴發的熔巖和氣體,熔巖熱到如果你站在火山的頂部往下看,你的臉就會紅得像那個不斷流出的液體巖石一般。每次的火山爆發都會對我們造成極大的影響。我所說的呢,不只是他會對附近的人造成影響,火山爆發的影響往往會波及全球。由於釋放到空氣中的火山灰,所以飛機會暫時無法飛行,更不用說呼吸也可能會有點困難了。
  • 為什麼火星和金星沒有板塊運動?星球結構決定
    你可能認為像金星那樣的熱行星地殼會更軟,更容易活動,但是如果有水那麼確實會降低巖石的強度,而金星是非常乾燥的,所以即使它比地球熱得多,它的地殼也比地球的硬得多。看起來金星上的情況是這樣的,它的內熱積聚起來,而不是通過頻繁的火山活動和地殼擴張來釋放,它的內熱是在全球範圍內的火山活動中釋放出來,每隔幾億年地表就會被重新鋪好一次。
  • 地球的歷史丨認識板塊運動說
    這一假說認為當地幔物質(巖漿)從大洋中脊湧出並冷凝後,新的洋殼產生並向兩側移動擴散,及至海溝島弧一線,便受阻於大陸而俯衝下插於地幔,達到新生和消亡的消長平衡,從而使洋底地殼在2~3億年間更新一次。基於海底擴張假說的地球橫截面示意圖同時說明了地殼的確是在運動的,大陸漂移的驅動力很可能來自於地幔物質的「傳送帶」作用。
  • 超級火山!地球最恐怖的「核武器」
    在黃石公園內,最著名的不是它的經典,不是它裡面的野生動物,而是能夠足以毀掉地球的活火山-黃石超級火山。超級火山,從字面就很容易理解,就是巨大無比的火山。這種火山一旦爆發,可以引發大規模的火山爆發。如果把小型火山比作一根火柴,那麼超級火山就是一堆火柴,超級火山爆發的力量是不可估量的。
  • 廣東處在地震帶嗎?發生的地震多嗎?有何依據
    先說說什麼是地震帶, 地震帶就是地震集中的地帶,有人類記載以來,這個地方經常發生地震,發生的地震次數較多,我們就稱之為地震帶,但是有一個問題,這裡歷史上發生過地震,不等於以後還會發生地震,就象我們大同火山一樣,歷史上曾經有過火山噴發,以後從不在噴發,變成了死火山,而地震也如此,以後不地震了,這個地震帶也失去了意義,相反我們認為歷史上沒有發生地震
  • 24小時內91次地震影響美國黃石公園,沉睡的火山會甦醒嗎?
    本次地震群引發的地震數量和規模都比較大, 只不過在等級上來說稍微低一點,所以這可能是火山活動的一個情況,確實在科學家之中,一般在火山噴發之前都有「火山地震情況」,所以很多人懷疑是不是火山噴發,這也是正常的事情。
  • 地球發生10級地震後,會變得怎麼樣?5分鐘啥都沒了!
    比如,地震,海嘯,泥石流等等。這些災難一旦爆發,不僅僅是對人類的生命安全造成威脅,還會對經濟造成不可估量的損失。說起自然災害,最熟悉不過的是地震,因為每次帶給人類的「驚喜」從未停止過。因為在這災難面前,建造的高樓,開闢的土地,高高聳立的高速橋統統瞬間給你變成變為平地,可想而知人類是多麼的脆弱。而且毀滅的時間極短,能讓你猝不及防,感受不到。