Konvekční proudění v analogovém přístupu - kterak plášťová konvekce nemůže hýbat deskami

14. 12. 2018 19:25:48
Země je postupně chladnoucím tělesem. Oproti Slunci nedisponuje fúzním reaktorem ve svém nitru. Země umí vlastně jen chladnout - na jejím povrchu se už před miliony a miliardami lety vysrážela tuhá krusta.

Traduje se, že na zemském povrchu jsou desky. A že za určitý pohyb těchto desek je zodpovědná plášťová konvekce. Na jednoduchém pokusu si ukážeme, že je tento předpoklad mylný. Poslouží nám k tomu topná deska, nádoba a parafín.

Když necháme vařit vodu, v hrnci se teplo transportuje i tzv. konvekcí. Při styku hrnce a topné desky je nejvyšší teplota. Odtud začnou částice fluida (vody) proudit vzhůru. Ve vyšších partiích jejich tepelná energie klesá. Částice začnou zase padat dolů. Dochází ke konvekci.

Podmínkou je, že musíte váš konvekční proud neustále živit - dodávat mu energii. V našem případě jej živíme energií ze sítě, která roztápí desku pod nádobou. Když energii dodávat přestaneme, začne fluidum v nádobě chladnout. V našem pokusu parafín roztavíme tak, že v něm začne vznikat konvekce. Potom zdroj elektrické energie vypneme a budeme si všímat toho, co se uvnitř nádoby bude dít. Konvekční proudy budou slábnout a slábnout. Samozřejmě. Ještě ve fluidním stavu konvekce z parafínu prakticky vymizí. Ještě pak chvíli potrvá, než se na povrchu utvoří rigidní krusta. V daném momentu už o konvekci nemůže být ani řeč. Rigidní krustu do konvekce už nikdo nedostane. Leda bychom ji celou znova roztavili - roztopili desku pod nádobou.

Se Zemí je to stejné. V jejím nitru se nacházejí prvky vyšších hustot - zejména potom železo. Železo stále chladne. Není šance, jak po období posledních 4.5 miliardy let uměle teplotu železa v jádru navyšovat. Se Zemí je to stejné i tak, že její krustu do hlubin nikdo nedostane. Proces jako subdukce se jeví býti utopický. V případě Země to máme o poznání snazší v rozhodování, protože oproti naší nádobě roste hustota s hloubkou. Hustota v naší nádobě byla zhruba podobná. Vtahování tuhých a méně hustých desek do hustších plášťových hlubin Země je utopie. Navíc - podle seismické tomografie by se tak mělo dít tím nejméně optimální způsobem - tedy šikmým gravitačně iniciovaným tokem cestou největšího odporu striktního obtékání nakloněné roviny kontinentálních bloků, která je ale nad materiálem, ne pod materiálem.

Podívejme se na jedno video, kterých existuje spousta, které nám má vnutit, že takto se pohybují zemské desky:

Co je na videu špatně? Zaprvé konvekční proud je neustále poháněn tak, aby konvekce probíhala - je jako takový konstantní. Když se chceme Zemi alespoň trošku blížit, měli bychom přívod tepelné energie zastavit a nechat proudění vyvíjet. Zároveň zde máme další špatný prvek - povrch lázně je v kapalném stavu, což se o Zemi říci nedá. Oceánská krusta je tuhá (až 100 km), stejně tak kontinentální masa (až 700 km). Tedy nejen, že experiment nepracuje s chladnoucí lázní, ale vůbec se nevěnuje tomu, co se děje na jejím povrchu. Kdyby totiž kterýkoliv z experimentátorů zkusil studovat konvekci do momentu utvoření krusty na povrchu lázně, nikdy se mu onu krustu zatáhnout dolů do hlubin konvekcí nepodaří.

Přikládám sérii 4 obrázků z prvotního experimentu tavení parafínové lázně. V čase 55 vteřin od vypnutí přívodu energie topné desky materiál vře - konvekce je natolik výrazná, že dochází ke vznosu a pádu větších částic, které by normálně mohly na povrchu plavat. Po 25 minutách se již částice do vznosu prakticky nedostávají. Lázeň chladne a proudy ustávají, ale v rámci parafínu jsou stále výrazné. Po jedné hodině jsou proudy už méně a méně výrazné. Již po asi 20-30 minutách se proudy jen těžko blížily konvektivním celám. Spíše šlo o nahodilé proudění tu a tam. Po 80 minutách od zamezení přívodu energie už proudy nelze vidět. Přesto je parafín tekutý v celém svém objemu. Ještě potrvá, než se na povrchu začne utvářet první tenká blána tuhého materiálu. Tuhnutí nastává za několik hodin.

Nezbývá nic jiného, než popřát deskovým tektonikům, aby se pokusili vypořádat s tímto zásadním problémem. Experiment dokumentující, kterak ještě konvekce stáhne do hlubin utuhlou povrchovou krustu tím fyzikálně nejméně (výše popsaným) optimálním způsobem, neexistuje. A to patrně proto, že se jedná o fyzikálně nesmyslný požadavek.

Autor: Jan Mestan | pátek 14.12.2018 19:25 | karma článku: 18.64 | přečteno: 422x

Další články blogera

Jan Mestan

Paní Nováková to nemyslela špatně, opravdu to chce hodně internetu zdarma

Lidé se momentálně posmívají ministryni Novákové za její výroky ohledně wifi. Bez ohledu na jakoukoliv politiku se jí zkusím zastat coby člověka, ne coby reprezentantky jakéhokoliv politického směru či struktury.

19.2.2019 v 17:25 | Karma článku: 0.00 | Přečteno: 46 | Diskuse

Jan Mestan

'Zapomenutý' článek H. G. Owena

V roce 1976 vyšel dlouhý text H. G. Owena, který jej publikoval v magazínu Philosophical Transactions of The Royal Society A Mathematical Physical and Engineering Sciences. Owen se v něm zabývá myšlenkou expandující Země.

17.2.2019 v 18:20 | Karma článku: 12.11 | Přečteno: 217 | Diskuse

Jan Mestan

Jak složit kontinentální slupku Země zpět dohromady jejím zmenšením?

Poslední dobou se zkouším potýkat s obecným problémem, jak co nejlépe vyřešit složení kontinentální slupky v EE theory při zmenšení Země. Zkusím vstupně popsat dílčí kroky problému.

5.2.2019 v 22:18 | Karma článku: 14.60 | Přečteno: 283 | Diskuse

Jan Mestan

Elizabeth Tasker: Autorka termínu 'chthonian theory'

Ačkoliv termín 'chtonijská planeta' spatřil světlo světa již v roce 2003, termín 'chtonijská teorie', který směřuje k robustnějšímu zpracování pojmu či jeho zobecnění, použila v jedné kapitole své knihy vědkyně Elizabeth Tasker.

3.2.2019 v 22:08 | Karma článku: 13.82 | Přečteno: 288 | Diskuse

Další články z rubriky Věda

Petr Bajnar

Freudovské přeřeknutí

Ačkoli jsem si svůj poslední článek v rubrice Věda „O lidské (ne)inteligenci“ pro kontrolu dvakrát četl, přesto jsem v něm napsal větu: "Ve zvířatech bude vidět jen zdroj výživných bílkovin a ne LIDSKOU bytost".

18.2.2019 v 16:50 | Karma článku: 11.53 | Přečteno: 423 | Diskuse

Dana Tenzler

Chemie v jezírku - tajuplné bublinky v ledu

Jak se dostanou do ledu bubliny a proč se objevují jen někdy? Na vině je chemie a biologie, která neodpočívá ani v zimě. (délka blogu 5 min.)

18.2.2019 v 8:00 | Karma článku: 16.50 | Přečteno: 271 | Diskuse

Jan Mestan

'Zapomenutý' článek H. G. Owena

V roce 1976 vyšel dlouhý text H. G. Owena, který jej publikoval v magazínu Philosophical Transactions of The Royal Society A Mathematical Physical and Engineering Sciences. Owen se v něm zabývá myšlenkou expandující Země.

17.2.2019 v 18:20 | Karma článku: 12.11 | Přečteno: 217 | Diskuse

Julius Maksa

Jak nejlépe zabránit na dálnici jízdě v protisměru?

V pátek se staly dvě dopravní nehody na českých dálnicích, způsobené řidiči jedoucími v protisměru. Pomůže umístění nové dopravní značky? Neexistuje lepší značení, které by nebylo možné přehlédnout? Jedno řešení bych měl.

16.2.2019 v 14:15 | Karma článku: 38.95 | Přečteno: 3213 | Diskuse

Dana Tenzler

Planckova hvězda - teoretický pohled do černé díry

Co se stane s hmotou, která spadla do tzv. černé díry? Od určitého bodu její dráhy její osud už nemůžeme pozorovat. Věda má naštěstí ještě jiné možnosti, jak vysvětlit procesy, které nejsou vidět. (délka blogu 15 min.)

14.2.2019 v 8:00 | Karma článku: 26.72 | Přečteno: 1043 | Diskuse
Počet článků 92 Celková karma 18.00 Průměrná čtenost 620

Zajímám se o geofyziku, letectví a vědu jako takovou. Člověk, který spojil Zélandii s Jižní Amerikou. Autorem webu: http://expandingearthresearch.org/ & Twitter

 

Nové objevy a zejména možnost charakterizace či dokonce přímého zobrazování exoplanet vedly v novém miléniu ke značnému rozšíření jejich katalogů. V roce 2003 spatřuje světlo světa pojem chtonijská planeta (https://arxiv.org/abs/astro-ph/0312384). O několik let později dochází ve vědecké komunitě k přímějšímu zkoumání tzv. ultrakondenzované hmoty a nápadu, že taková hmota může při dekompresi relaxovat. Ve 20. a 21. století se zároveň v geologické komunitě opakovaně diskutuje myšlenka, že Země expanduje. To mě přivedlo k nápadu, že by právě Země mohla být horkým kandidátem na planetu chtonijského typu a důvod její expanze spočívat v relaxaci ultrakondenzovaných hmot jejího jádra a spodního pláště. Nadějnou cestou k ještě lepšímu poznání exoplanet budou data z nově budovaného dalekohledu E-ELT v Chile. Studium okolního vesmíru, chování materiálů při vysokých tlacích a modelování separace kontinentální vs oceánské kůry společně s produkcí citlivějších družic mapujících drobné real-timové proměny zemského povrchu dle mého názoru povedou k lepšímu pochopení Země a nabídnou nejen nové odpovědi, ale jistě i mnoho nových otázek v teorii expandující Země - EE theory.

 

https://bit.ly/2DgalE0

https://bit.ly/2CuxK3l

 

http://expandingearthresearch.org/jan/about/

 

Najdete na iDNES.cz