ग्रहीय ज्वालामुखी और विवर्तनिकी

कैसे किसी ग्रह के आंतरिक भाग से निकलने वाली ऊष्मा ज्वालामुखी का निर्माण करती है, भूपर्पटी को विकृत करती है, और पूरे सौर मंडल में ग्रहों की सतहों को नया रूप देती है।

Definition

ग्रहीय ज्वालामुखी और विवर्तनिकी इस बात का अध्ययन है कि कैसे आंतरिक ऊष्मा ग्रहों और चंद्रमाओं पर मैग्मा के उद्गार और स्थलमंडल के विरूपण को संचालित करती है।

Scope

यह विषय चट्टानी ग्रहों और चंद्रमाओं पर आंतरिक ताप हानि की ज्वालामुखी और विवर्तनिक अभिव्यक्तियों को शामिल करता है: पिघल का निर्माण और उत्थान, बहिर्भेदी और विस्फोटक उद्गार, शील्ड ज्वालामुखी और बाढ़ बेसाल्ट, और स्थलमंडलों का भ्रंशों, वलनों और वैश्विक विवर्तनिक प्रतिरूपों में विरूपण। इसमें पृथ्वी-शैली की प्लेट विवर्तनिकी, शुक्र और मंगल पर स्थिर-ढक्कन (stagnant-lid) शासन, आयो पर ज्वारीय रूप से संचालित ज्वालामुखी, और बर्फीले चंद्रमाओं पर क्रायोवोलकैनिज्म (cryovolcanism) शामिल हैं, जो तुलनात्मक रिमोट सेंसिंग और भूभौतिकी पर आधारित है।

Core questions

• विभिन्न संरचनाओं और गुरुत्वाकर्षण वाले पिंडों पर पिघल कैसे बनता है, ऊपर उठता है और उद्गार करता है?
• क्या निर्धारित करता है कि किसी ग्रह में प्लेट विवर्तनिकी, एक स्थिर ढक्कन (stagnant lid), या अन्य विवर्तनिक शैलियाँ हैं?
• ज्वारीय तापन आयो के तीव्र ज्वालामुखी और अन्य जगहों पर संभावित क्रायोवोलकैनिज्म (cryovolcanism) को कैसे शक्ति प्रदान करता है?
• ज्वालामुखी और विवर्तनिक भू-आकृतियाँ किसी ग्रह के तापीय इतिहास के बारे में क्या बताती हैं?

Key theories

एक ग्रहीय संवहन मोड के रूप में प्लेट विवर्तनिकी

पृथ्वी पर, मेंटल संवहन स्थलमंडल को गतिशील प्लेटों में तोड़ता है जो आंतरिक भाग में पुनर्चक्रित होती हैं, एक कुशल शीतलन मोड जो आज स्थलीय ग्रहों में अद्वितीय प्रतीत होता है।

स्थिर-ढक्कन (Stagnant-lid) विवर्तनिकी

शुक्र और मंगल पर स्थलमंडल एक संवहनशील मेंटल के ऊपर एक एकल कठोर ढक्कन के रूप में व्यवहार करता है, इसलिए ऊष्मा मुख्य रूप से प्लेट पुनर्चक्रण के बजाय ज्वालामुखी और प्रासंगिक सतह नवीनीकरण के माध्यम से निकलती है।

ज्वारीय तापन और ज्वालामुखी

एक विलक्षण कक्षा में एक चंद्रमा का आवधिक गुरुत्वाकर्षणीय लचीलापन ऊर्जा को ऊष्मा के रूप में नष्ट करता है, जो आयो के अत्यधिक सक्रिय ज्वालामुखी को शक्ति प्रदान करता है और अन्य उपग्रहों पर उपसतह गतिविधि को बनाए रखता है।

Mechanisms

दाब-मुक्त या तापन से सिलिकेट पिघल उत्पन्न होता है जो उत्प्लावक होता है और लावा के रूप में उद्गार के लिए स्थलमंडल से ऊपर उठता है या, जहाँ वाष्पशील पदार्थ बाहर निकलते हैं, विस्फोटक रूप से। संवहन, शीतलन, ज्वार और प्रभावों से उत्पन्न तनाव भूपर्पटी को भ्रंशों और वलनों में विकृत करते हैं। बर्फीले चंद्रमाओं पर, कम गलनांक वाली बर्फ और ब्राइन क्रायोवोलकैनिज्म (cryovolcanism) के रूप में उद्गार कर सकते हैं।

Clinical relevance

ज्वालामुखी और विवर्तनिक गतिविधि ग्रहों की सतहों को नया रूप देती है, वायुमंडल को बाहर निकालती है, और एक सक्रिय आंतरिक भाग का संकेत देती है, जिससे यह सतहों के काल निर्धारण और यह आकलन करने के लिए केंद्रीय हो जाता है कि कोई पिंड रहने योग्य वातावरण का समर्थन कर सकता है या नहीं।

History

अंतरिक्ष यान ने ज्वालामुखी और विवर्तनिकी की एक आश्चर्यजनक विविधता का खुलासा किया: मेरिनर और वाइकिंग ने मंगल के विशाल थार्सिस ज्वालामुखियों और दरार प्रणालियों का मानचित्रण किया, वॉयजर ने 1979 में पील और उनके सहयोगियों द्वारा ज्वारीय तापन की भविष्यवाणी के ठीक बाद आयो पर सक्रिय ज्वालामुखी की खोज की, और मैगलन ने शुक्र के ज्वालामुखीय रूप से पुनः सतह वाले मैदानों को उजागर किया। इन निष्कर्षों ने ज्वालामुखी और विवर्तनिकी को ग्रह-व्यापी घटनाओं के रूप में फिर से परिभाषित किया।

Debates

शुक्र का सतह नवीनीकरण इतिहास

क्या शुक्र का सतह नवीनीकरण एक विनाशकारी वैश्विक घटना में हुआ था या अधिक क्रमिक, चल रहे ज्वालामुखी के माध्यम से हुआ था, यह उसके विरल, लगभग यादृच्छिक रूप से वितरित क्रेटर आबादी से अभी भी बहस का विषय है।

Key figures

• H. Jay Melosh
• Gerald Schubert
• Stanton Peale
• Donald Turcotte

Seminal works

• melosh2011
• turcotteschubert2014

Frequently asked questions

सौर मंडल का सबसे बड़ा ज्वालामुखी कौन सा है?

मंगल पर ओलंपस मॉन्स, एक शील्ड ज्वालामुखी जो मोटे तौर पर अमेरिकी राज्य एरिज़ोना के आकार का है और माउंट एवरेस्ट से कहीं अधिक ऊँचा है, जो मंगल के स्थिर स्थलमंडल में एक लंबे समय तक चलने वाले स्थिर हॉट स्पॉट पर बना है।

आयो इतना ज्वालामुखीय रूप से सक्रिय क्यों है?

आयो बृहस्पति के गुरुत्वाकर्षण और पड़ोसी चंद्रमाओं के साथ कक्षीय अनुनाद द्वारा संकुचित होता है, और परिणामस्वरूप ज्वारीय लचीलापन इसके आंतरिक भाग को निरंतर ज्वालामुखी को शक्ति प्रदान करने के लिए पर्याप्त गर्म करता है।