aarde

De aardse lithosfeer bestaat uit platen. Ze veroorzaken vulkanen, aardbevingen, maar maken ook het leven op aarde mede mogelijk. Nieuw onderzoek verklaart hoe de aarde aan die platen komt en waarom Venus – in veel opzichten het tweelingzusje van de aarde – ze niet heeft.

“We denken dat het alles te maken heeft met het gedrag van kleine mineraalkorrels in gesteenten,” stelt onderzoeker David Bercovici. Samen met zijn collega Yanick Ricard schrijft hij in het blad Nature dat convectie in de aardmantel er in de jonge jaren van de aarde voor zorgde dat er in de lithosfeer – de buitenste laag van de aarde – zwakke plekken ontstonden. Die zwakke plekken bleven bestaan en groeiden uit tot plaatgrenzen.

Korrels
Maar hoe ontstonden die zwakke plekken dan precies? Ook daar hebben de onderzoekers ideeën over. De zwakke plekken zouden het resultaat zijn van het feit dat mineraalkorrels geneigd zijn om te krimpen als gesteenten vervormen. “Als gesteente zwakker wordt op de plek waar het vervormt, dan vindt de vervorming vooral op die plek plaats en krimpen de mineraalkorrels sneller, waardoor gesteente zwakker wordt. De zwakke zone wordt smaller en intenser, totdat je een duidelijk scheiding krijgt. En dat zijn de plaatgrenzen.”

De verschillende aardplaten. Afbeelding: USGS.

De verschillende aardplaten. Afbeelding: USGS.

Venus
Het onderzoek kan onder meer verklaren waarom de aarde wel platen heeft en Venus – onder meer qua grootte, samenstelling en zwaartekracht enigszins vergelijkbaar met de aarde – niet. De oppervlaktetemperatuur op Venus is namelijk enorm hoog. Die hoge temperatuur zorgt ervoor dat mineraalkorrels groeien en eventuele zwakke plekken repareren voor ze uit kunnen groeien tot plaatgrenzen.

Model
De onderzoekers ontwikkelden een theoretisch model om hun hypothese te illustreren. “Dit model gebruikt fysica op de schaal van één millimeter grote korrels in gesteenten om te verklaren hoe de hele planeet zich gedraagt en hoe platentektoniek op de aarde, maar niet op haar tweelingzus, ontstond.”

Het vaste oppervlak van de aarde was meer dan vier miljard jaar geleden al in beweging. De platen ontstonden echter pas een miljard jaar later. Hun bewegingen zijn de drijvende kracht achter onder meer aardbevingen en vulkanen. Tegelijkertijd leveren ze ook een bijdrage aan het stabiliseren van het klimaat op aarde en dus het ontstaan en blijven bestaan van leven.