Gamma č. 074 (Dopisy čtenářů - magma)

Autor: Jarda Pecka <gamma(at)oranzovestranky.cz>, Téma: Zajímavosti, Vydáno dne: 17. 02. 2006

Dopisy čtenářů - magma a žhavé jádro planety

Myšák:

Když se tehdy vlivem nárazu nějakého tělesa rozlilo magma na povrch, znamená to tedy , že tehdy měl měsíc žhavé jádro??? Proč se tedy ta tělesa (maskony) stejně jako na Zemi neroztavila a nesedimentovala jako u nás .... na povrchu nejlehčí prvky atd. nevíš o tom něco? :-))



Sopka

Nejprve se podívejme, jak to v tomhle ohledu vypadá se Zemí. Ta je vybavena velmi hustou atmosférou (mezi terrestrickými planetami její obal předčí pouze Venuše) a v této atmosféře při svém průletu rychlostí řádově kilometrů za sekundu shoří a rozpadnou se na malé kousky všechna tělesa lehčí než několik tun (tenhle údaj teď cituju zpaměti a jen velmi přibližně, protože jeho přesná hodnota pro tento výklad není rozhodující). Z toho plyne, že jen velmi malé procento kosmických meteoroidů, které se v atmosféře stanou žhnoucími meteory, dopadne až na povrch ve formě meteoritů.


Samotná vysoká hmotnost navíc ještě není zárukou dosažení cíle, jak ukazuje třeba příklad tunguzského meteoritu (dnes se má za to, že to bylo nejspíš jádro komety), který vletěl do zemské atmosféry tangenciálně, tj. po tečně, nikoliv kolmo, a několik tisíc kilometrů letěl téměř vodorovně se zemským povrchem. Narůstající teplota a sílící rázová vlna, kterou před sebou hrnul meteor letící vysoce nadzvukovou rychlostí, nakonec způsobily, že ve výšce několika kilometrů vybuchl a rozpadl se tak dokonale, že po něm zbyly jen stovky čtverečních kilometrů zničeného lesa.


Třetím faktorem, který impakty ovlivňuje, je intenzívní zbrzdění letícího meteoru o husté vrstvy atmosféry, díky čemuž jsou dopadové rychlosti i těch meteoritů, které nakonec dosáhnou povrchu, podstatně menší než je tomu na Měsíci, a tento rozdíl nestačí kompenzovat ani zemská přitažlivost, která je sice šestkrát silnější než měsíční, ale při vysoké rychlosti přibližujícího se tělesa tato přitažlivost působí podstatným zrychlením jen po velmi krátký čas na posledním úseku dráhy.


Z výše uvedeného plyne, že v historii Země bylo velmi málo těles, která byla dostatečně těžká, aby dopadla na povrch s takovou zbytkovou hmotností a rychlostí, jež by jim dovolila zarýt se hluboko pod povrch. Po většině z těch mála, kterým se to nakonec podařilo, ani tak už dnes nezbyla žádná stopa; nikoliv proto, že by se tato tělesa roztavila v imaginárním podzemním oceánu žhavé lávy (souvislá masa tekuté taveniny existuje jen v největších hloubkách v samotném zemském jádru, kam nikdy žádný meteorit nepronikl - jinak by se byla Země při takovém zásahu rozpadla na kusy), ale proto, že tato tělesa rozemlel a odnesl do hlubin nepředstavitelně pomalý tok nikoliv tekuté, ale přesto dostatečně plastické hmoty, který je poháněný zemským tepelným dynamem (čerpajícím energii z rozpadu radioaktivních prvků v zemském jádru) a jenž pošupuje po zemském povrchu celými kontinenty (viz popis mechanismu deskové tektoniky v Gammě 024 a 027). Z toho důvodu pod zemskou kůrou nejsou žádné maskony, tj. hmotnostní zhuštěniny způsobené kosmickými impakty. Různé gravitační anomálie se na zemském povrchu samozřejmě vyskytují, ty ale mají vnitřní, nikoliv vnější původ, a nejsou tak výrazné jako na Měsíci.


Při pohledu na nedávné záběry ohnivých lávových proudů vytékajících z nitra Etny se můžete zeptat, odkud se tedy ta láva bere, když tady tvrdím, že se pod zemskou kůrou ve větším množství běžně nevyskytuje. Jak bylo řečeno v Gammě 027, neproudí k povrchu až ze zemského jádra, ale vzniká lokálně v takzvaných magmatických krbech v hloubkách nanejvýš několika desítek kilometrů při vzájemném tření kontinentálních desek, když se tyto desky (často za doprovodu občasného zemětřesení) nesmírně pomalu, ale s obrovskými silami nasouvají jedna na druhou.


Měsíc je mnohem menší než Země, v jeho nitru panuje daleko menší tlak a tím i teplota, v menším objemu je v absolutním měřítku menší množství radioaktivních rozpadajících se izotopů, a při menším poloměru má Měsíc také relativně větší tepelné ztráty do okolí. (Zatímco množství tepla generovaného radioaktivním rozpadem a tlakem hornin je úměrné objemu tělesa, tj. třetí mocnině poloměru, pak tepelné ztráty jsou úměrné ploše vnějšího povrchu, tj. v případě koule jen druhé mocnině poloměru. S rostoucím poloměrem tělesa tedy vnitřní tepelný výkon roste rychleji než ztráty do okolí. To neplatí jen o planetách, ale třeba i o živých tvorech; proto žijí v Arktidě hlavně velká zvířata, jejichž těla snáz odolají chladu, proto je tlustým lidem v létě větší horko a proto vám malý šálek čaje vystydne dřív než velká konvice.)


Tlak v nitru Měsíce je tedy dostatečný k tomu, aby rozdrtil krystalickou strukturu hornin, nastolil podmínky hydrostatické rovnováhy (tj. situaci, kdy se hornina ve velmi dlouhodobém pohledu chová jako kapalina) a umožnil tak materiálu tohoto kosmického tělesa zaujmout přibližně kulový tvar (na rozdíl od například Marsových měsíčků, které zůstaly dvěma velkými nepravidelnými balvany, protože jejich slabá vlastní gravitace nedokázala přemoci odpor krystalové struktury hornin). Na druhé straně však chabý "tepelný motor" Měsíce už nebyl schopen uvést do pohybu mechanismus kontinentálního driftu, jenž by "rozemlel" maskony v měsíční kůře (a tím méně vytvořit jakési podpovrchové lávové moře, které neexistuje ani na podstatně větší a geologicky mnohem aktivnější Zemi).

Tolik tedy ještě o maskonech, a v pondělním vydání si povíme něco o měsíčních mořích.