Frage von thebestcouple, 99

woher kommt die Plattentektonik?

Hallo Zusammen

Meines Wissens gibt es nicht auf allen Planeten verschiedene Platten als Oberfläche. Woher kommt also unsere Plattentektonik? Ist sie einem frühen Zusammenstoss mit einem Himmelskörper zu verdanken? Und falls ja wann hatte sich das ereignet?

Danke

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von pflanzengott, 27

Hallo thebestcouple,

die Plattentektonik hat die Erde seit dem Anbeginn ihrer Existenz immer wieder entscheidend verformt und geändert. Sie ist ein natürlicher Prozess, der entscheidend an der Erdgeschichte mitwirkte und viele Dinge, in vergangenen Zeiten so strukturierte, dass sie heute einen angemessenen Standard für Lebewesen bieten.

Über die Plattentektonik der Erde wurden schon früh, teils abstruse Thesen und Ideen in die Welt gesetzt. Bereits Alfred Wegener, erkannte zu seinen Lebzeiten gewisse Chronologien und wiederkehrende Abläufe in den kontinentalen Verschiebungen einzelner Krusten und formulierte als Resultat die Theorie des Kontinentaldrifts. Heute gelten, die damals getroffenen Annahmen als sicher erwiesen und bestätigt. Bevor wir uns der Frage widmen, woher die Plattentektonik kommt, ist es sicher nicht unerheblich, zunächst auf die Arten tektonischer Aktivitäten auf der Erde einzugehen.

Im Wesentliche bestehen dafür 3 Untergruppen.

- Konvergenzzonen (Subduktion)

Die Konvergenz beschreibt die Bewegung zweier Kontinentalplatten, die sich aufeinander zu bewegen. Treffen die Platten aufeinander, entscheiden die jeweiligen Dichteverhältnisse der betroffenen Regionen, welche Platte als die subduzierende (untertauchende) infrage kommt, und auf welcher infolge des Untertauchens Gebirgsketten entstehen, die zum Teil mit Vulkanen übersäht sind. Eine solche Subduktionszone, gibt es in der Regel an Küsten, da die ozeanische Kruste so unter die kontinentale tauchen kann, und das Material der kontinentalen Kruste, aufschiebt (vgl. Japan).

- Divergenzzonen 

Divergenzzonen entsprechen sich zwei voneinander entfernenden Platten. Das allgemeine geologische Modell ist gerade so konzipiert, dass die Entstehung von Konvergenzzonen mit anschließender Subduktion, zb. auch immer eine Divergenz zur Folge hat, da sich das Oberflächenvolumen der Erde ja nicht einfach vergrößern kann. Durch das Entfernen zweier Plattengrenzen, wird entlang des Bruchs der Weg frei für heißes Gestein, das als Magma aus dem Erdinnern austritt und abkühlt. Es bildet sich auf diese Art fortwährend neue Ozeankruste (vgl. Mittelatlantischer Rücken). 

- Transformstörungen

Als einen möglichen Zwischenfall dieser beiden, erhält man in Form eines Aneinander-Vorbeiziehens, eine sogenannte Transformstörung. Hier streifen zwei Platten also einander mit der Folge, dass sich innere Verspannungen aufbauen, die sich in teils sehr starken Erdbeben wieder lösen. Gebiete in der Nähe von Transformstörungen sind daher besonders stark von potenziellen Erdbebengefahren betroffen! (Vgl. San-Andreas-Verwerfung)

Nach dieser kleinen Vorarbeit, ist etwas weiteres wichtiges klar: Jede Form beobachtbarer plattentektonischer Aktivität, kann auf 3 unterschiedlichen Ursachentypen beruhen. Und wieso gibt es nun Plattentektonik?

Die Vermessung der Eigenbewegung einzelner Platten legt nahe, dass sie infolge ihrer Bewegung auf einem zähflüssigen Material "gleiten" müssen, dass eine vergleichsweise hohe Viskosität hat. Naheliegend ist natürlich nun, dass es sich hierbei um heißes Magma handelt, dass infolge der inneren Erdwärme flüssig gehalten wird. Das Innere der Erde steht schließlich unter extrem hohem Druck. Das Gestein verflüssigt sich also, und treibt nun bedingt durch sogenannte Konvektionsbewegungen große Zirkulationskreisläufe an.

Heißes Material steigt aus dem Innern auf, kühlt wieder ab und sinkt nach unten. Dieser ständige Zustrom interner Energie, hält das Gestein flüssig und damit die Plattentektonik aufrecht. Aber woher kommt nun die Erdwärme??

Und auch hier, finden wir bei genauerem Hinschauen mehrere Ursachen. Zum einen, ist in der Erde bedingt durch die Art ihrer Entstehung noch sehr viel Akkretionsenergie gespeichert. Die Erde entstand infolge des Zusammenstoßes mehrer Körper zu einem ganzen, wobei kinetische Energie zum Großteil in Wärmeenergie umgewandelt wurde, die bis heute noch erhalten ist. Desweiteren gibt es in der Erde radioaktive Elemente wie zb. Uran, dessen Isotope nach einer Zeit radioaktiv zerfallen. Auch hierbei wird gemittelt über viele Elemente extrem viel Energie frei, die zur Aufheizung beiführt. Zu guter letzt, ist dann natürlich noch die Masse der Erde ausschlaggebend, die primär über die entsprechenden Dichte- und Druckverhältnisse im Innern bestimmt.

Die 3 Wesentlichen Mechanismen der Erdwärme, die schließlich zur Plattentektonik führt, erhalten wir also:

1. Restwärme aus der Entstehungszeit

2. Radioaktiver Zerfall

3. Hoher Druck im Erdinnern

Noch ein kurzes Aufgreifen der Frage, inwiefern Plattentektonik auch auf anderen Planeten existiert:

Es ist sehr wahrscheinlich, dass sich plattentektonische Aktivitäten auf Exoplaneten einstellen, sofern denn die entsprechenden Bedingungen erfüllt sind. Der Planet muss Wärmeenergie im Innern besitzen, und da Planeten in ziemlich derselben Art entstehen, wie die Erde entstand, ist bei entsprechend hoher Masse und den richtigen Elementen in der Kruste auch davon auszugehen, dass es Plattentektonik gibt. Gasplaneten, sind natürlich ein anderer Fall. Wie intensive Untersuchungen und Arbeiten der letzten Jahrzehnte gezeigt haben, scheint der Plattentektonik übrigens eine größere Bedeutung für die Entwicklung des Ökosystems auf Exoplaneten zuzukommen, als bisher vermutet!

Lg Nikolai :)

Kommentar von pflanzengott ,

Um es noch einmal klar zu stellen: Plattentektonik ist für die Entwicklung der Atmosphäre, und des gesamten Ökosystems eine unfassbar wichtige Eigenschaft! Kam gerade nicht so ganz raus...

Sie steuert echt extrem viele Kreisläufe (unter anderem auch den Carbonat-Silikat-Zyklus der die Menge an CO2, in Atmosphären reguliert)

Kommentar von pflanzengott ,

Danke für den Stern! ;)

Antwort
von ThomasJNewton, 41

Die Platten der Erdkruste und deren Wanderungen beruhen auf gewissen Voraussetzungen.

Merkur und Mars sind innerlich zu sehr ausgekühlt (weil zu klein), und die Venuskruste scheint eher alle paar Hundertmillionenjahre komplett wegzuschmelzen und neu zu erstarren. Ist jedenfalls mein Stand des Wissens.

Die äüßeren Planeten haben nicht mal eine Oberfläche, und erst recht keine Kruste.
Die Monde im Sonnensystem sind allesamt zu klein und kalt, um eine Plattentektonik wie die Erde zu haben.
Allerdings könnten auf manchen durchaus Eisplatten auf Wasser schwimmen und tektonieren ;-)

Platten sind halt Schollen fester Erdkruste, die auf einem mehr oder weniger flüssigem Mantel schwimmen.
Flüssig musst dir eher wie sehr zähen Honig vorstellen. Die Geschwindigkeiten liegen Im Bereich Zentimeter pro Jahr.

Und Erdkern und Mantel sind nicht wegen eines Zusammenstoßes vor milliarden Jahren (mehr oder weniger) flüssig, sondern weil ständig Wärme erzeugt wird.
Duch den Zerfall radioaktiver Stoffe, die Erstarrungswärme des flüssigen Eisens am Rand zum festen inneren Kern und die Gezeitenkräfte.

All diese Energiequellen sind ein Klacks gegen die Energie, die uns von der Sonne erreicht.
Und auch wenn ich dir einen Erdmantel nicht als Bekleidung für den Winter empfehlen kann, falls er noch kommt, weil die Isolation lausig ist.
Ein dreitausend Kilometer dicker Erdmantel hält die Wärme schon ein paar Jährchen.
Also seit Entstehung der Erde vor ca. 4,5 Mrd. Jahren. Der letzte wirklich heftige Einschlag, der den Mond erschuf, ist nicht viel später gewesen.

Wenn die Erde im Innern weiter auskühlt, stoppt irgendwann auch der Vulkanismus, der uns mit Treibhausgasen versorgt. Und die sind eigentlich ganz gut, man darf es halt nur nicht übertreiben.
Außerdem bricht das Erdmagnetfeld zusammen, weil das im flüssigen äußeren Eisenkern entsteht. Und dann entfleucht fast alles, was Luft ist oder sein könnte.
Dafür kommt aber die Sonne in Höchstforn, was für ein paar Millionen Jahre einen gewissen Ausgleich schaffen könnte.

Aber wirkliche Sorgen mache ich mir nicht um meine Nachkommen, die in 1.000.000.000 Jahren leben.
Wie sagt uns Kandesbunzlerin? Wir schaffen das!

Antwort
von Luftkutscher, 41

Doch, solch eine Plattentektonik gibt es sehr wahrscheinlich auf allen Planeten, die eine sehr dünne Kruste und ein plastisches Inneres mit Konvektionsströmen haben.

Kommentar von pflanzengott ,

So ist es. Das sind bereits die Grundvoraussetzungen.

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