Gezegensel Volkanizma ve Tektonik
Bir gezegenin iç kısmından kaçan ısının Güneş Sistemi'ndeki dünyalarda volkanları nasıl oluşturduğunu, kabuğu nasıl deforme ettiğini ve yüzeyleri nasıl yenilediğini açıklamaktadır.
Tanım
Gezegensel volkanizma ve tektonik, iç ısının gezegenlerde ve uydularda magmanın püskürmesini ve litosferin deformasyonunu nasıl yönlendirdiğini inceleyen bir çalışma alanıdır.
Kapsam
Bu konu, kayalık gezegenlerde ve uydularda iç ısı kaybının volkanik ve tektonik ifadelerini kapsamaktadır: eriyik oluşumu ve yükselişi, efüzyonel ve patlayıcı püskürmeler, kalkan volkanları ve platobazaltlar (flood basalts) ile litosferlerin faylara, kıvrımlara ve küresel tektonik desenlere deformasyonunu içermektedir. Dünya benzeri levha tektoniği, Venüs ve Mars'taki durgun kapak (stagnant-lid) rejimleri, Io'daki gelgit kaynaklı volkanizma ve buzlu uydulardaki kriyovolkanizma (cryovolcanism) gibi konuları karşılaştırmalı uzaktan algılama ve jeofizik verilerinden yararlanarak ele almaktadır.
Temel sorular
- Farklı bileşimlere ve kütle çekimlerine sahip gök cisimlerinde eriyik nasıl oluşur, yükselir ve püskürür?
- Bir gezegenin levha tektoniğine, durgun bir kapağa (stagnant lid) veya başka tektonik tarzlara sahip olup olmadığını ne belirler?
- Gelgit ısınması, Io'nun yoğun volkanizmasını ve başka yerlerdeki olası kriyovolkanizmayı (cryovolcanism) nasıl besler?
- Volkanik ve tektonik yer şekilleri, bir gezegenin termal tarihi hakkında ne gibi bilgiler sunar?
Temel kuramlar
- Gezegensel bir konveksiyon modu olarak levha tektoniği
- Dünya'da manto konveksiyonu, litosferi hareketli levhalara ayırarak iç kısma geri dönüştürmektedir; bu, günümüzdeki karasal gezegenler arasında benzersiz görünen verimli bir soğuma modudur.
- Durgun kapak (stagnant-lid) tektoniği
- Venüs ve Mars'ta litosfer, konveksiyon yapan bir manto üzerinde tek bir katı kapak gibi davranmaktadır; bu nedenle ısı, levha geri dönüşümü yerine esas olarak volkanizma ve epizodik yüzey yenilenmesi yoluyla kaçmaktadır.
- Gelgit ısınması ve volkanizma
- Eksantrik bir yörüngedeki bir uydunun periyodik kütle çekimsel bükülmesi, enerjiyi ısı olarak dağıtarak Io'nun aşırı aktif volkanizmasını beslemekte ve diğer uydularda yüzey altı aktivitesini sürdürmektedir.
Mekanizmalar
Basınç düşmesi veya ısınma, yüzer (buoyant) olan ve litosferden yükselerek lav olarak veya uçucu maddelerin ayrıştığı yerlerde patlayıcı şekilde püsküren silikat eriyiği üretmektedir. Konveksiyon, soğuma, gelgitler ve çarpmalardan kaynaklanan gerilimler, kabuğu faylara ve kıvrımlara deforme etmektedir. Buzlu uydularda, düşük erime noktalı buzlar ve tuzlu sular kriyovolkanizma (cryovolcanism) olarak püskürebilmektedir.
Klinik önem
Volkanik ve tektonik aktivite, gezegenlerin yüzeylerini yenilemekte, atmosferleri gaz çıkarmakta ve aktif bir iç yapının sinyalini vermektedir; bu da yüzeylerin yaşını belirlemede ve bir gök cisminin yaşanabilir ortamları destekleyip destekleyemeyeceğini değerlendirmede merkezi bir rol oynamaktadır.
Tarihçe
Uzay araçları, volkanizma ve tektonikte şaşırtıcı bir çeşitliliği ortaya koymuştur: Mariner ve Viking, Mars'ın devasa Tharsis volkanlarını ve rift sistemlerini haritalamış, Voyager, Peale ve meslektaşlarının gelgit ısınmasını tahmin etmelerinden kısa bir süre sonra 1979'da Io'da aktif volkanizmayı keşfetmiş ve Magellan, Venüs'ün volkanik olarak yenilenmiş ovalarını gözler önüne sermiştir. Bu bulgular, volkanizma ve tektoniği gezegen çapında fenomenler olarak yeniden çerçevelemiştir.
Tartışmalar
- Venüs'ün yüzey yenilenme tarihi
- Venüs'ün felaket niteliğinde küresel bir olayla mı yoksa daha kademeli, devam eden volkanizma yoluyla mı yüzeyinin yenilendiği, seyrek ve neredeyse rastgele dağılmış krater popülasyonundan yola çıkarak hala tartışılmaktadır.
Öne çıkan isimler
- H. Jay Melosh
- Gerald Schubert
- Stanton Peale
- Donald Turcotte
İlgili konular
Temel eserler
- melosh2011
- turcotteschubert2014
Sıkça sorulan sorular
- Güneş Sistemi'ndeki en büyük volkan hangisidir?
- Mars'taki Olympus Mons'tur; bu, yaklaşık olarak ABD'nin Arizona eyaleti büyüklüğünde ve Everest Dağı'ndan çok daha yüksek olan bir kalkan volkanıdır ve Mars'ın durgun litosferindeki uzun ömürlü sabit bir sıcak nokta üzerinde oluşmuştur.
- Io neden bu kadar volkanik olarak aktiftir?
- Io, Jüpiter'in kütle çekimi ve komşu uydularla olan yörünge rezonansları tarafından sıkıştırılmaktadır ve bunun sonucunda oluşan gelgit bükülmesi, iç kısmını sürekli volkanizmayı besleyecek kadar ısıtmaktadır.