Scientists still do not appear to understand sufficiently that all earth sciences must contribute evidence toward unveiling the state of our planet in earlier times, and that the truth of the matter can only be reached by combining all this evidence. . . . Tylko przez połączenie informacji dostarczonych przez wszystkie nauki o ziemi możemy mieć nadzieję na określenie „prawdy” w tym przypadku, to znaczy znalezienie obrazu, który przedstawia wszystkie znane fakty w najlepszym układzie i który dlatego ma najwyższy stopień prawdopodobieństwa. Ponadto, musimy być zawsze przygotowani na możliwość, że każde nowe odkrycie, bez względu na to, co nauka dostarcza, może zmodyfikować wnioski, które wyciągamy.
– Alfred L. Wegener, The Origins of Continents and Oceans, po raz pierwszy opublikowane w 1915.
Wegener zebrał ogromną ilość dowodów na to, że kontynenty zostały połączone. Opowiadał się za wykorzystaniem dowodów naukowych w celu znalezienia „prawdy”. Czy ty, jako jego kolega, jesteś przekonany? Zbadajmy to.
Hipoteza dryfu kontynentów Wegenera
Rysunek 1. Alfred Wegener zasugerował, że dryf kontynentów nastąpił w wyniku przecięcia kontynentów przez dno oceanu, w taki sam sposób, w jaki ten lodołamacz przebija się przez lód morski.
Wegener połączył swój pomysł i dowody w książce The Origin of Continents and Oceans (Pochodzenie kontynentów i oceanów), opublikowanej po raz pierwszy w 1915 roku. Nowe edycje z dodatkowymi dowodami zostały opublikowane później w dekadzie. W swojej książce powiedział, że około 300 milionów lat temu wszystkie kontynenty zostały połączone w jedną masę lądową, którą nazwał Pangaea, co oznacza „całą ziemię” w starożytnej grece. Ten superkontynent później się rozpadł, a kontynenty od tego czasu przemieszczały się na swoje obecne pozycje. Swoją hipotezę nazwał dryfem kontynentalnym.
Problem z hipotezą
Pomysł Wegenera wydawał się w tamtych czasach tak dziwaczny, że został wyśmiany przez innych naukowców. Jak myślisz, na czym polegał ten problem? Dla jego kolegów, jego największym problemem było to, że nie miał żadnego wiarygodnego mechanizmu, w jaki sposób kontynenty mogłyby się przemieszczać przez oceany. Opierając się na swoich doświadczeniach polarnych, Wegener zasugerował, że kontynenty były jak statki lodołamacze przebijające się przez pokrywy lodowe. Kontynenty poruszały się dzięki siłom odśrodkowym i pływowym. Jako współpracownik Wegenera, w jaki sposób wykazałbyś, czy te siły mogą poruszać kontynentami? Jakie obserwacje spodziewałbyś się zobaczyć na tych kontynentach?
Rysunek 2. Wczesne hipotezy proponowały, że siły odśrodkowe przemieszczają kontynenty. Jest to ta sama siła, która porusza huśtawki na zewnątrz na wirującej karuzeli.
Naukowcy w tamtym czasie obliczyli, że siły odśrodkowe i pływowe były zbyt słabe, by poruszyć kontynenty. Kiedy jeden naukowiec wykonał obliczenia, które zakładały, że siły te były wystarczająco silne, aby poruszać kontynentami, jego wynik był taki, że gdyby Ziemia miała tak silne siły, planeta przestałaby się obracać w czasie krótszym niż jeden rok. Ponadto naukowcy sądzili również, że kontynenty, które zostały przeorane przez baseny oceaniczne, powinny być znacznie bardziej zdeformowane niż są.
Wegener odpowiedział na swoje pytanie, czy Afryka i Ameryka Południowa były kiedyś połączone. Ale hipoteza jest rzadko akceptowane bez mechanizmu, aby go napędzać. Czy zamierzasz poprzeć Wegenera? Bardzo niewielu naukowców tak, ponieważ jego hipoteza elegancko wyjaśniała podobne skamieniałości i skały po przeciwnych stronach oceanu, ale większość nie.
Konwekcja płaszczowa
Rysunek 3. Konwekcja termiczna zachodzi, gdy gorąca skała w głębokim płaszczu unosi się ku powierzchni Ziemi. Skała ta następnie rozprzestrzenia się i stygnie, opadając z powrotem w kierunku jądra, gdzie może zostać ponownie ogrzana. Ta cyrkulacja skał przez płaszcz tworzy komórki konwekcyjne.
Wegener miał wiele przemyśleń dotyczących tego, co może być siłą napędową dryfu kontynentów. Inny z kolegów Wegenera, Arthur Holmes, rozwinął myśl Wegenera, że w płaszczu zachodzi konwekcja termiczna.
W komórce konwekcyjnej materiał znajdujący się głęboko pod powierzchnią jest ogrzewany tak, że jego gęstość ulega zmniejszeniu i unosi się. Blisko powierzchni staje się chłodniejszy i gęstszy, więc tonie. Holmes myślał, że to może być jak przenośnik taśmowy. Tam, gdzie dwie sąsiednie komórki konwekcyjne wznoszą się ku powierzchni, kontynent mógłby się rozpaść na kawałki poruszające się w przeciwnych kierunkach. Chociaż brzmi to jak świetny pomysł, nie było na to prawdziwych dowodów.
Alfred Wegener zmarł w 1930 r. podczas ekspedycji na pokrywie lodowej Grenlandii. W przeważającej części idea dryfu kontynentów została odłożona do lamusa na kilka dekad, dopóki postęp technologiczny nie przedstawił jeszcze więcej dowodów na to, że kontynenty się poruszają i nie dał naukowcom narzędzi do opracowania mechanizmu dryfowania kontynentów Wegenera. Ponieważ jesteś na wirtualnej wycieczce w teren, możesz również udać się razem z nimi.
Podsumowanie
- Alfred Wegener opublikował swój pomysł, że kontynenty zostały połączone w jedną masę lądową, którą nazwał Pangaea, około 300 milionów lat temu.
- Pomysł Wegenera został w większości wyśmiany, częściowo dlatego, że Wegener nie potrafił opracować wiarygodnego mechanizmu przemieszczania się kontynentów przez skorupę oceaniczną.
- Obliczenia wykazały, że jego pomysł o siłach odśrodkowych i pływowych napędzających kontynenty nie mógł być słuszny.
- Wegener myślał również o konwekcji płaszcza, idei rozwiniętej przez Arthura Holmesa jako sile napędowej dryfu kontynentów. Nie było żadnych dowodów na poparcie tej idei w tamtym czasie.
Przyczynić się!
Popraw tę stronęDowiedz się więcej