Kohti
uutta Pangaiaa
Kun
ensimmäiset mantereet kohosivat alkumerestä, Maan uloin kerros eli
litosfääri
repesi kappaleiksi. Siitä lähtien litosfäärilaatat ovat olleet jatkuvassa liikkeessä,
eikä karttapallo vieläkään ole lopullisessa hahmossaan. Tätä nykyä laattojen liike
on kokoamassa mantereita yhteen. Ennustetaan, että 250 miljoonan vuoden
kuluttua karttapalloa hallitsee yksi ainoa jättiläismanner, Pangaia Ultima.
repesi kappaleiksi. Siitä lähtien litosfäärilaatat ovat olleet jatkuvassa liikkeessä,
eikä karttapallo vieläkään ole lopullisessa hahmossaan. Tätä nykyä laattojen liike
on kokoamassa mantereita yhteen. Ennustetaan, että 250 miljoonan vuoden
kuluttua karttapalloa hallitsee yksi ainoa jättiläismanner, Pangaia Ultima.
Vuoden
2005 syyskuun 26. päivänä maa järähteli ja halkesi Etiopian
Afarin autiomaassa, aivan sinne laskeutuneen tutkijaryhmän jalkojen
juuressa. Levoton liikehdintä jatkui useita päiviä. Syys-lokakuun
vaihteessa maa repeili kaiken kaikkiaan 60 kilometrin pituiselta
vyöhykkeeltä. Suurimmat kuilut aukesivat satojen metrien pituisina,
kymmenien metrien syvyisinä ja laajimmillaan kahdeksan metrin
levyisinä. ”Uusi valtameri on avautumassa”, ”Afrikka
menettämässä sarvensa”, uutisoitiin maailmalla. Runsaan metrin
vuosisadassa etenevä litosfäärin ryömintä oli murtanut tiensä
uutisiin.
Afarissa todellakin syntyy uutta merenpohjaa. ”Vastaavaa tapahtuu kuivalla maalla vain harvassa paikassa ja samalla paikalla ehkä vain kerran muutamassa vuosisadassa”, hehkutti heinäkuisessa Nature-lehdessä Freysteinn Sigmundsson Islannin yliopiston vulkanologisesta tutkimuskeskuksesta. Ainutlaatuisuudestaan huolimatta tapahtuma oli odotettavissa, sillä alue sijaitsee toisistaan erkanevien Afrikan, Arabian ja Somalian laattojen risteyksessä ja on osa laattojen loittonemisvyöhykkeille tyypillistä aktiivista hautavajoamaa.
Tutkijoiden innostusta lisää vielä se, että nyt päästiin aivan ensimmäistä kertaa satelliittitekniikan turvin kurkistamaan murtuvaan litosfääriin. Eri aikoina otettujen satelliittitutkakuvien avulla selvitettiin jopa senttimetrien tarkkuudella, miten alueen korkokuva oli muuttunut, ja analysoitiin, mitä litosfäärissä murtumahetkellä tapahtui.
Afarissa todellakin syntyy uutta merenpohjaa. ”Vastaavaa tapahtuu kuivalla maalla vain harvassa paikassa ja samalla paikalla ehkä vain kerran muutamassa vuosisadassa”, hehkutti heinäkuisessa Nature-lehdessä Freysteinn Sigmundsson Islannin yliopiston vulkanologisesta tutkimuskeskuksesta. Ainutlaatuisuudestaan huolimatta tapahtuma oli odotettavissa, sillä alue sijaitsee toisistaan erkanevien Afrikan, Arabian ja Somalian laattojen risteyksessä ja on osa laattojen loittonemisvyöhykkeille tyypillistä aktiivista hautavajoamaa.
Tutkijoiden innostusta lisää vielä se, että nyt päästiin aivan ensimmäistä kertaa satelliittitekniikan turvin kurkistamaan murtuvaan litosfääriin. Eri aikoina otettujen satelliittitutkakuvien avulla selvitettiin jopa senttimetrien tarkkuudella, miten alueen korkokuva oli muuttunut, ja analysoitiin, mitä litosfäärissä murtumahetkellä tapahtui.
Näin
manner repeää
Toistaiseksi ei ole selvää, mikä panee alulle laatan hajoamisen. Toiset tutkijat vannovat valtaisien, syvältä vaipasta kumpuavien magmapylväiden nimiin. Toiset taas selittävät, ettei magmapylväitä tarvita: suuren, eristävän laatan alle vain kertyy vähitellen ylimääräistä lämpöä. Kumpikin leiri on yksimielinen siitä, että lämpö saa litosfäärin venymään ja panee mantereen natisemaan liitoksissaan.
Lopulta kivi antaa periksi ja murtuu. Syntyy yhdensuuntaisia repeämiä, joiden murtumalinjoja pitkin litosfääri vajoaa. Nämä siirrokset tuottavat repeämälaaksomaiseman, joka on tyypillinen laattojen erkanemisvyöhykkeelle.
Siirrostumisen lisäksi repeämälaaksojen alueella on tulivuoritoimintaa ja maanalaisia magmapurkauksia, muistuttavat Etiopian kamaran repeilyä analysoineet tutkijat. He raportoivat Naturessa, että litosfääriin tunkeutuva magma riittää työntämään kiilaa maankuoreen ja saa sen murtumaan laajalta alueelta jo ennen kuin jännitys kivessä yltää siirrosten syntymiselle otollisiin lukemiin.
– Laattojen erkaneminen alentaa painetta vaipassa ja nostattaa kivisulaa magmakammioihin lähelle maanpintaa, selvittää Leedsin yliopiston tutkija Tim Wright Nature Podcastin haastattelussa. Hän arvioi, että Afarissa maankuoreen purkautui 2,5 kuutiokilometriä basalttista magmaa – määrä, jolla täyttäisi Helsingin Olympiastadionin noin 1 400 kertaa. – Kun magmakammion paine sitten saavuttaa kriittisen pisteen, kammio murtuu ja magmaa purskahtaa halkeamaan, Wright selittää.
Toistaiseksi ei ole selvää, mikä panee alulle laatan hajoamisen. Toiset tutkijat vannovat valtaisien, syvältä vaipasta kumpuavien magmapylväiden nimiin. Toiset taas selittävät, ettei magmapylväitä tarvita: suuren, eristävän laatan alle vain kertyy vähitellen ylimääräistä lämpöä. Kumpikin leiri on yksimielinen siitä, että lämpö saa litosfäärin venymään ja panee mantereen natisemaan liitoksissaan.
Lopulta kivi antaa periksi ja murtuu. Syntyy yhdensuuntaisia repeämiä, joiden murtumalinjoja pitkin litosfääri vajoaa. Nämä siirrokset tuottavat repeämälaaksomaiseman, joka on tyypillinen laattojen erkanemisvyöhykkeelle.
Siirrostumisen lisäksi repeämälaaksojen alueella on tulivuoritoimintaa ja maanalaisia magmapurkauksia, muistuttavat Etiopian kamaran repeilyä analysoineet tutkijat. He raportoivat Naturessa, että litosfääriin tunkeutuva magma riittää työntämään kiilaa maankuoreen ja saa sen murtumaan laajalta alueelta jo ennen kuin jännitys kivessä yltää siirrosten syntymiselle otollisiin lukemiin.
– Laattojen erkaneminen alentaa painetta vaipassa ja nostattaa kivisulaa magmakammioihin lähelle maanpintaa, selvittää Leedsin yliopiston tutkija Tim Wright Nature Podcastin haastattelussa. Hän arvioi, että Afarissa maankuoreen purkautui 2,5 kuutiokilometriä basalttista magmaa – määrä, jolla täyttäisi Helsingin Olympiastadionin noin 1 400 kertaa. – Kun magmakammion paine sitten saavuttaa kriittisen pisteen, kammio murtuu ja magmaa purskahtaa halkeamaan, Wright selittää.
Painovoima liikuttaa laattoja
Laattojen repeämisen ohella on tutkittu kokonaisten laattojen liikkeiden syitä, ja tutkijoiden käsitys tästä asiasta on hiljan muuttunut.
Pitkään liikuttajina on pidetty vaipan lämpöeroista johtuvia pystysuuntaisia pyörteilyjä eli konvektiovirtauksia.
Vanha malli passiivisina liukuhihnalla kellivistä laatoista ei kuitenkaan vastaa todellisuutta, vaan litosfääri näyttää hallitsevan myös allaan olevan vaipan virtauksia.
Nykykäsityksen mukaan pääasiallinen laattojen liikkeitä ylläpitävä voima on vajoamisveto (slab pull). Se muodostuu merenpohjan laatoissa, kun jäähtynyt ja tiivistynyt laatan reuna uppoaa allaan olevaan maapallon vaippaan. Vajoaminen vetää koko laattaa perässään. Laatan liikettä syntysijoiltaan valtameren keskiselänteeltä uppoamisalueelleen alityöntö- eli subduktiovyöhykkeelle voi verrata reunasta nykäistyyn pöytäliinaan, jonka painovoima vetää pöydältä alas
Suomestakin
merenpohjaa
Maapallon pinnalla lipuu parhaillaan kolmetoista päälaattaa ja useita niiden reunoille syntyneitä pikkulaattoja.
Laatta-alueet eivät kaikkialla ole selväpiirteisiä, vaan esimerkiksi Euraasian ja Afrikan laattojen väliin on vaikea vetää terävää rajaa.
Laattojen lukumäärä ja koko on vaihdellut aikojen myötä, ja niiden liike on vuosimiljardien kuluessa heitellyt manneralueita sinne tänne. Esimerkiksi vaikka Suomi nyt sijaitsee kaukana laatan reunalta, meidän kallioperässämme on todisteita laatan saumakohdan myllerryksistä: vuorten poimuttumisista, tulivuorten purkauksista ja uuden merenpohjan syntymisestä.
Maapallon pinnalla lipuu parhaillaan kolmetoista päälaattaa ja useita niiden reunoille syntyneitä pikkulaattoja.
Laatta-alueet eivät kaikkialla ole selväpiirteisiä, vaan esimerkiksi Euraasian ja Afrikan laattojen väliin on vaikea vetää terävää rajaa.
Laattojen lukumäärä ja koko on vaihdellut aikojen myötä, ja niiden liike on vuosimiljardien kuluessa heitellyt manneralueita sinne tänne. Esimerkiksi vaikka Suomi nyt sijaitsee kaukana laatan reunalta, meidän kallioperässämme on todisteita laatan saumakohdan myllerryksistä: vuorten poimuttumisista, tulivuorten purkauksista ja uuden merenpohjan syntymisestä.
Jättiläismantereita
oli monta
Noin 350–165 miljoonaa vuotta sitten Maan kartalla oli vain yksi ainoa manner. 1900-luvun alussa mannerliikuntateorian isä meteorologi Alfred Wegener antoi tälle jättiläiselle nimen Pangaia, Kaikkimaa.
Repeytyessään irti Pangaiasta nykyiset mantereet saivat ääriviivansa ja lähtivät kukin omaan suuntaansa kohti nykyistä sijaintiaan.
Nykymantereiden liikkeet Pangaiasta irtoamisen jälkeen voi lukea merten pohjasta. Kivet sisältävät magneettisia mineraaleja, jotka sulassa järjestyvät vallitsevan magneettikentän suuntaisesti kuin pienet kompassineulat. Kiven jähmettyessä ne jäävät osoittamaan silloisen kentän suuntaa. Koska Maan magneettikentän napaisuus ajoittain kääntyy ja keskiselänteillä koko ajan syntyy uutta merenpohjaa, pohjaan muodostuu magnetoitumisraidoitus, jota kartoittamalla saadaan tietoa litosfäärilaattojen liikkeistä.
Pangaia ei suinkaan ollut maapallon historian ensimmäinen eikä viimeinenkään jättiläismanner. Nykyarvion mukaan mantereet kokoontuvat yhteen noin 500–100 miljoonan vuoden välein. Todisteita on neljästä Pangaiaa edeltäneestä mannerjättiläisestä, joiden vaiheita on tutkittu mittaamalla mannerten kiviin tallentunutta magnetismia sekä tulkitsemalla muita kiviin arkistoituneita jälkiä, kuten fossiililajistoa ja merkkejä vuorten poimuttumisista tai jääkausista. Seuraavan jättiläisen ennustetaan hallitsevan maapallon karttakuvaa noin 200–250 miljoonan vuoden kuluttua.
Noin 350–165 miljoonaa vuotta sitten Maan kartalla oli vain yksi ainoa manner. 1900-luvun alussa mannerliikuntateorian isä meteorologi Alfred Wegener antoi tälle jättiläiselle nimen Pangaia, Kaikkimaa.
Repeytyessään irti Pangaiasta nykyiset mantereet saivat ääriviivansa ja lähtivät kukin omaan suuntaansa kohti nykyistä sijaintiaan.
Nykymantereiden liikkeet Pangaiasta irtoamisen jälkeen voi lukea merten pohjasta. Kivet sisältävät magneettisia mineraaleja, jotka sulassa järjestyvät vallitsevan magneettikentän suuntaisesti kuin pienet kompassineulat. Kiven jähmettyessä ne jäävät osoittamaan silloisen kentän suuntaa. Koska Maan magneettikentän napaisuus ajoittain kääntyy ja keskiselänteillä koko ajan syntyy uutta merenpohjaa, pohjaan muodostuu magnetoitumisraidoitus, jota kartoittamalla saadaan tietoa litosfäärilaattojen liikkeistä.
Pangaia ei suinkaan ollut maapallon historian ensimmäinen eikä viimeinenkään jättiläismanner. Nykyarvion mukaan mantereet kokoontuvat yhteen noin 500–100 miljoonan vuoden välein. Todisteita on neljästä Pangaiaa edeltäneestä mannerjättiläisestä, joiden vaiheita on tutkittu mittaamalla mannerten kiviin tallentunutta magnetismia sekä tulkitsemalla muita kiviin arkistoituneita jälkiä, kuten fossiililajistoa ja merkkejä vuorten poimuttumisista tai jääkausista. Seuraavan jättiläisen ennustetaan hallitsevan maapallon karttakuvaa noin 200–250 miljoonan vuoden kuluttua.
Nykyisin
Atlantti laajenee
Mutta ennen kuin kurkotetaan niin kauas tulevaisuuteen, tarkastellaan tämän hetken laattaliikuntoja.
Itä-Afrikka siis on irtautumassa emämantereestaan. Samalla Afrikan laatan pohjoisosa puskee päin Eurooppaa. Australia puolestaan on törmäyskurssilla Kaakkois-Aasian kanssa. Kalifornia liukuu pohjoiseen Alaskaa kohti. Tyynen valtameren allas on hitaasti supistumassa. Sen sijaan Atlantin ja Intian valtameren altaat jatkavat laajentumistaan.
Laattojen liike yltää keskimäärin muutamien senttimetrien vuosivauhtiin, mikä vastaa suunnilleen kynnen kasvua, eikä se vauhdikkaimmillaankaan ylitä 20:tä senttimetriä vuodessa. Ilman satelliitteja ja gps-verkon liikenopeusmittauksia meidän näkökulmastamme vaikuttaisi siltä, että litosfääri pysyy paikallaan eikä karttakuvassa tapahdu minkäänlaisia muutoksia
Mutta ennen kuin kurkotetaan niin kauas tulevaisuuteen, tarkastellaan tämän hetken laattaliikuntoja.
Itä-Afrikka siis on irtautumassa emämantereestaan. Samalla Afrikan laatan pohjoisosa puskee päin Eurooppaa. Australia puolestaan on törmäyskurssilla Kaakkois-Aasian kanssa. Kalifornia liukuu pohjoiseen Alaskaa kohti. Tyynen valtameren allas on hitaasti supistumassa. Sen sijaan Atlantin ja Intian valtameren altaat jatkavat laajentumistaan.
Laattojen liike yltää keskimäärin muutamien senttimetrien vuosivauhtiin, mikä vastaa suunnilleen kynnen kasvua, eikä se vauhdikkaimmillaankaan ylitä 20:tä senttimetriä vuodessa. Ilman satelliitteja ja gps-verkon liikenopeusmittauksia meidän näkökulmastamme vaikuttaisi siltä, että litosfääri pysyy paikallaan eikä karttakuvassa tapahdu minkäänlaisia muutoksia
Vastaa
seuraaviin kysymyksiin alleviivaamalla tekstistä.
- Milloin Maan uloin kerros kappaleiksi?
- Mitä teorioita on esitetty siitä, että laatat hajoavat?
- Mikä liikuttaa laattoja?
- Miten monta päälaattaa on tällä hetkellä?
- Mitä todisteita Suomesta löytyy muinaisen laatan saumakohdasta?
- Mitä tarkoitaa Pangaia?
- Mitä laitteita tarvitaan laattojen liikkumisen todentamiseen?
Ei kommentteja:
Lähetä kommentti