Kas ir kontinentālā drifta teorija?

Kontinentālais dreifs bija revolucionāra zinātniska teorija, kuru 1908.-1912. Gadā izstrādāja Alfrēds Vegeners (1880–1930), vācu meteorologs, klimatologs un ģeofiziķis, kurš izvirzīja hipotēzi, ka visiem kontinentiem sākotnēji bija bija daļa no viena milzīga zemes masīva vai superkontinentāla pirms apmēram 240 miljoniem gadu, pirms sadalījās un dreifēja līdz pašreizējam atrašanās vietas. Balstoties uz iepriekšējo zinātnieku darbu, kuri bija teorējuši par kontinentu horizontālo pārvietošanos pa Zemes virsmu dažādos ģeoloģiskā laika periodos, un balstoties uz viņa paša novērojumos, kas iegūti no dažādām zinātnes jomām, Vegeners postulēja, ka apmēram pirms 200 miljoniem gadu superkontinentā, kuru viņš sauca par Pangea (kas grieķu valodā nozīmē “visas zemes”), izšķirties. Miljonu gadu laikā gabali atdalījās, vispirms divos mazākos superkontinentos, Laurasia un Gondwanaland, juras perioda laikā un pēc tam līdz krīta perioda beigām uz kontinentiem mēs zināt šodien.

Veigeners pirmo reizi savas idejas iepazīstināja ar 1912. gadu un pēc tam 1915. gadā publicēja savā pretrunīgi vērtētajā grāmatā “Kontinentu un okeānu izcelsme”

Vegenera teorija, kaut arī nebija pilnīgi pareiza, un, pēc viņa paša atzīšanās, bija nepilnīga, centās izskaidrot, kāpēc līdzīga dzīvnieku un augu sugas, fosilās atliekas un iežu veidojumi pastāv atšķirīgās zemēs, kuras atdala lieli attālumi jūra. Tas bija svarīgs un ietekmīgs solis, kas galu galā noveda pie plākšņu tektonika, kas ir tas, kā zinātnieki izprot Zemes garozas struktūru, vēsturi un dinamiku.

Vairāku iemeslu dēļ Wegener teorijai bija daudz iebildumu. Pirmkārt, viņš nebija eksperts zinātnes jomā, kurā viņš strādāja hipotēze, un, cita starpā, viņa radikālā teorija draudēja tā laika tradicionālajām un pieņemtajām idejām. Turklāt, tā kā viņš veica daudznozaru novērojumus, bija vairāk zinātnieku, kuri atzina tos vainojamus.

Bija arī alternatīvas teorijas, lai pretotos Vegenera kontinentālās dreifēšanas teorijai. Vispārpieņemta teorija, kas izskaidro fosiliju klātbūtni atšķirīgās zemēs, bija tāda, ka kādreiz bija zemes tīkls tilti, kas savieno kontinentus, kuri bija nogrimuši jūrā kā daļa no zemes vispārējās atdzišanas un saraušanās. Tomēr Wegeners atspēkoja šo teoriju, apgalvojot, ka kontinenti bija veidoti no mazāk blīvas klints nekā dziļūdens dibens un tā būtu atkal pieaudzis līdz virsmai, kad būtu bijis spēks, kas tos nosver pacelts. Tā kā tas nebija noticis, pēc Vegenera domām, vienīgā loģiskā alternatīva bija pati kontinentu pievienošanās un kopš tā laika atdalīšanās.

Vēl viena teorija bija tāda, ka mērenu sugu fosilijas, kas atrodamas arktiskajos reģionos, tur tika vestas ar silta ūdens straumēm. Zinātnieki atteicās no šīm teorijām, taču tajā laikā viņi palīdzēja apturēt Vegenera teoriju no tā, lai tā kļūtu pieņemama.

Turklāt daudzi ģeologi, kas bija Vegenera laikabiedri, bija kontrakcijas pārstāvji. Viņi uzskatīja, ka Zeme ir atdzišanas un sarukšanas procesā - ideja, ko viņi izmantoja, lai izskaidrotu kalnu veidošanos, līdzīgi kā grumbas uz plūmes. Tomēr Wegeners norādīja, ka, ja tā būtu taisnība, kalni būtu vienmērīgi izkliedēti pa visu Zemes virsmu, nevis sakārtoti šaurās joslās, parasti kontinenta malā. Viņš arī piedāvāja ticamāku kalnu grēdu skaidrojumu. Viņš teica, ka tie veidojas, kad dreifējošā kontinenta mala ir saburzījusies un salocīta - kā tad, kad Indija skāra Āziju un veidoja Himalajus.

Viens no lielākajiem Vegenera kontinentālā dreifēšanas teorijas trūkumiem bija tas, ka viņam nebija reāla izskaidrojuma tam, kā kontinentālais dreifs varēja notikt. Viņš ierosināja divus dažādus mehānismus, taču katrs no tiem bija vājš un varēja tikt noraidīts. Viena pamatā bija centrbēdzes spēks, ko izraisīja Zemes rotācija, bet otra bija balstīta uz saules un mēness vilkmi plūdmaiņu laikā.

Lai arī daudz kas no tā, ko Vegeners teorēja, bija pareizs, dažas nepareizās lietas tika turētas pret viņa laikā un neļāva viņam redzēt savu teoriju, ko viņa laikā pieņēma zinātniskā sabiedrība mūžs. Tomēr tas, ko viņš ieguva pareizi, pavēra ceļu plātņu tektonikas teorijai.

Līdzīgu organismu fosilās atliekas plaši atšķirīgos kontinentos atbalsta kontinentālās dreifēšanas un plātņu tektonikas teorijas. Līdzīgas fosilijas paliekas, piemēram, Triasa zemes rāpuļi Lystrosaurus un fosilo augu Glossopteris, pastāv Dienvidamerikā, Āfrikā, Indijā, Antarktīdā un Austrālijā, kas bija kontinentos, kas ietvēra Gondwanaland - vienu no superkontinentiem, kas atdalījās no Pangea pirms apmēram 200 miljoniem gadu. Vēl viens fosilā tipa tips, seno rāpuļu tips Mesosaurus, ir sastopams tikai Āfrikas dienvidos un Dienvidamerikā. Mesosaurus bija tikai viena metra garš saldūdens rāpulis, kurš nevarēja pārpludināt Atlantijas okeānu, norādot ka kādreiz atradās blakus esošā zemes masīva, kas tam nodrošināja saldūdens ezeru un upes.

Veigeners atrada pierādījumus par tropisko augu fosilijām un akmeņogļu atradnēm neelastīgajā arktikā netālu no Ziemeļpola, kā arī pierādījumus apledojuma dēļ Āfrikas līdzenumos, kas liecina par kontinentu atšķirīgu konfigurāciju un izvietojumu, nekā tas ir pašreiz viens.

Vegeners novēroja, ka kontinenti un to iežu slāņi sader kopā kā finierzāģa puzles gabali, it īpaši austrumos Dienvidamerikas un Āfrikas rietumu krastā, īpaši Karoo slāņos Dienvidāfrikā un Santa Catarina iežos Brazīlija. Dienvidamerika un Āfrika nebija vienīgie kontinenti ar līdzīgiem ģeoloģijatomēr. Vegeners atklāja, ka, piemēram, Amerikas austrumu Apalaču kalni ir ģeoloģiski saistīti ar Skotijas Kaledonijas kalniem.

Pēc Vegenera teiktā, šķiet, ka zinātnieki joprojām pietiekami nesaprata to visu zemes zinātnes tai ir jāsniedz pierādījumi, lai mūsu planētas stāvoklis tiktu atklāts agrākos laikos, un ka lietas patiesību varētu sasniegt, tikai apvienojot visus šos pierādījumus. Tikai apvienojot visu zemes zinātņu sniegto informāciju, būtu cerība noteikt "patiesību", tas ir, atrodiet attēlu, kurā visi zināmie fakti ir parādīti vislabākajā kārtībā, un tāpēc tam ir visaugstākā pakāpe varbūtība. Turklāt Vegeners uzskatīja, ka zinātniekiem vienmēr jābūt gataviem iespējai, ka jauns atklājums, neatkarīgi no tā, kāda zinātne to sniedz, var mainīt mūsu izdarītos secinājumus.

Vegeners ticēja savai teorijai un turpināja izmantot starpnozaru pieeju, balstoties uz ģeoloģijas jomām, ģeogrāfijā, bioloģijā un paleontoloģijā, uzskatot, ka tas ir veids, kā stiprināt viņa lietu un turpināt diskusiju par viņa teorija. Viņa grāmata “Kontinentu un okeānu izcelsme,"arī palīdzēja, kad tas 1922. gadā tika publicēts vairākās valodās, kas to piesaistīja visā pasaulē un zinātnes aprindās turpināja pievērst uzmanību. Kad Vegeners ieguva jaunu informāciju, viņš papildināja vai pārskatīja savu teoriju un publicēja jaunus izdevumus. Viņš turpināja diskusijas par kontinentālās dreifēšanas teorijas ticamību, kas ilga līdz viņa nelaikā nāvei 1930. gadā meteoroloģiskās ekspedīcijas laikā Grenlandē.

Stāsts par kontinentālo dreifēšanas teoriju un tās ieguldījumu zinātniskajā patiesībā ir aizraujošs piemērs tam, kā zinātniskais process darbojas un kā attīstās zinātniskā teorija. Zinātnes pamatā ir hipotēze, teorija, datu pārbaude un interpretācija, bet interpretācija var būt sagrozīts zinātnieka skatījumā un viņa / viņas specialitātes jomā vai faktu noliegumā pavisam. Tāpat kā ar jebkuru jaunu teoriju vai atklājumu, ir arī tādi, kas tam pretoties, un tie, kas to pieņem. Bet pateicoties Vegenera neatlaidībai, neatlaidībai un atvērtībai citu cilvēku ieguldījumā, kontinentālā dreifēšanas teorija pārtapa mūsdienās plaši pieņemtajā plātņu tektonikas teorijā. Ar jebkuru lielu atklājumu zinātniskā patiesība rodas, atsijājot datus un faktus, ko iesnieguši vairāki zinātniski avoti, un notiekošos teorijas uzlabojumus.

Kad Wegeners nomira, diskusija par kontinentālo dreifēšanu kādu laiku nomira ar viņu. Tomēr tas tika augšāmcelts ar seismoloģijas izpēti un okeāna dibena turpmāku izpēti pagājušā gadsimta piecdesmitajos un sešdesmitajos gados, kas parādīja okeāna vidus grēdas, pierādījumi Zemes mainīgā magnētiskā lauka jūras grīdā un pierādījumi par jūras grīdas izkliedi un mantijas konvekciju, kas ved uz plāksnes teoriju tektonika. Tas bija mehānisms, kura trūka Vegenera sākotnējā kontinentālā dreifēšanas teorijā. Līdz 1960. gadu beigām ģeologi plaši pieņēma plākšņu tektoniku kā precīzu.

Bet jūras dibena izplatības atklāšana atspēkoja daļu no Vegenera teorijas, jo ne tikai kontinenti pārvietojās cauri statiskie okeāni, kā viņš sākotnēji domāja, bet drīzāk veselas tektoniskās plāksnes, kas sastāv no kontinentiem, okeāna dibena un augšējās daļas mantija. Procesā, kas līdzīgs konveijera lentai, karstā ieža paceļas no vidus okeāna grēdām un pēc tam nogrimst uz leju, jo tas atdziest un kļūst blīvāks, radot konvekcijas strāvas, kas izraisa tektoniskās kustības šķīvji.

Kontinentālās dreifēšanas un plāksnes tektonikas teorijas ir mūsdienu ģeoloģijas pamats. Zinātnieki uzskata, ka bija vairāki superkontinenti, piemēram Pangea kas izveidojās un sadalījās Zemes dzīves laikā, kas bija 4,5 miljardi gadu. Zinātnieki arī tagad atzīst, ka Zeme pastāvīgi mainās un ka pat šodien kontinenti joprojām pārvietojas un mainās. Piemēram, Himalaji, kas veidojas no Indijas plāksnes un Eirāzijas plāksnes sadursmes, joprojām aug, jo plākšņu tektonika joprojām stumj Indijas plāksni Eirāzijas plāksnē. Iespējams, ka 75-80 miljonu gadu laikā mēs dodamies vēl viena superkontinenta izveides dēļ tektonisko plākšņu nepārtrauktas kustības dēļ.

Bet zinātnieki arī saprot, ka plātņu tektonika nedarbojas tikai kā mehānisks process, bet gan kā sarežģīta atgriezeniskās saites sistēma ar pat tādām lietām kā klimats, kas ietekmē plākšņu kustību, radot vēl vienu klusu apgriezienu plākšņu tektonikas mainīgā teorijā mūsu izpratnē par mūsu kompleksu planēta.