NGV-Geonieuws 39 artikel 302

NGV-Geonieuws: elektronisch geologisch tijdschrift


15 Februari 2003, jaargang 5 nr. 4 artikel 302

Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon
Geologisch Instituut, Adam Mickiewicz Universiteit, Poznan (Polen)

Dit artikel is onderdeel van NGV-Geonieuws uitgave 39! Op de huidige pagina is alleen artikel 302 te lezen.

<< Vorig artikel: 301 | Volgend artikel: 303 >>

302 Aarde ging sneller draaien door massatransport in mantel
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Klik hier voor alle artikelen over het Inwendige van de Aarde !     Klik hier om dit artikel af te drukken !

Gedurende het Krijt ging de aarde sneller om zijn as ging draaien. Dat blijkt uit berekeningen die de Franse onderzoekers Philippe Machetel en Emile Thomassot op basis van een door hen ontwikkeld model hebben uitgevoerd. Uit paleontologische gegevens (groeistructuren) was al bekend dat dit verschijnsel enkele malen moet hebben plaatsgevonden, met als duidelijkste voorbeelden de tijdsintervallen tussen 420 en 360 miljoen jaar geleden, en tussen 200 en 80 miljoen jaar geleden. De dag werd toen dus korter. Omdat de aarde als systeem energie verliest door wrijving (met de eigen dampkring en met interplanetaire gassen) verloopt de draaiing in grote lijnen steeds langzamer, en wordt de dag dus juist steeds langer; lang moeilijk te verklaren geweest. Het is moeilijk te verklaren geweest hoe een dergelijke tijdelijke verkorting van de dag kon optreden.

De laatste periode waarin de aarde sneller om zijn as ging draaien viel samen met een periode waarin de polen duidelijk van plaats veranderden, en waarin ook de aardmantel wereldwijd meer warmte aan de aardkorst afstond (en dus zelf warmer dan gewoonlijk moet zijn geweest). Het was duidelijk dat deze gegevens wezen op een verband tussen de diverse verschijnselen, en dat het verband in de aardmantel te vinden moest zijn. Van de aardmantel is echter relatief weinig bekend, omdat er (nog) geen directe waarnemingen kunnen worden gedaan.

Op basis van seismische gegevens is over de mantel echter wel bekend dat er (behalve een verandering op ongeveer 400 km diepte) een plotselinge dichtheidsverandering in optreedt op een diepte van ongeveer 670 km. Op basis van door vulkanen uitgeworpen mantelmateriaal en van laboratoriumproeven, staat redelijk zeker vast dat die dichtheidsverandering het gevolg is van een faseovergang: van het mineraal spinel naar perovskiet en magnesiowustiet. Verder is bekend dat er convectiestromen optreden. Die convectiestromen zijn - op geologische termijn - veranderlijk, zowel in aantal als in plaats. Op basis van onder meer die gegevens zijn de onderzoekers aan het rekenen geslagen, in het bijzonder voor de laatste periode waarin de aarde sneller ging draaien (het Krijt).

De conclusie van de onderzoekers is dat de massa van de mantel met de tijd verandert. Daardoor ontstaan perioden waarin zich meer of juist minder materiaal boven, tussen of onder de twee vlakken met dichtheidssprongen bevindt. Dat leidt tot verstoring van die vlakken, waarbij plotseling enorme 'lawines' van mantelmateriaal door die grensvlakken heenbreken. De traagheid - en daarmee de omwentelingssnelheid van de aarde - wordt vooral door die 'lawines' bepaald. Een snellere draaiing van de aarde wordt daardoor onder bepaalde omstandigheden mogelijk.

Referenties:
  • Machetel, Ph. & Thomassot, E., 2002. Cretaceous langth of day perturbation by mantle avalanche. Earth and Planetary Science Letters 202, p. 379-386.

N.B.: een iets afwijkende vorm van dit bericht werd onder de titel 'Verschuivingen in de mantel deden de aarde sneller draaien' geplaatst in de bijlage 'Wetenschap en Onderwijs' van NRC Handelsblad (16 november 2002).


Copyright NGV 1999-2017
webmaster@geologischevereniging.nl