Povezanost konvekcije u omotaˇ cu sa promenama orbitalnih parametara na geoloˇ skim vremenskim skalama Petar Gliˇ sovi´ c GEOTOP, Universit´ e du Qu´ ebec ` a Montr´ eal Seminar Katedre za astronomiju, Matematiˇ cki fakultet, Univerzitet u Beogradu, 8. Jul 2014. 1
28
Embed
Povezanost konvekcije u omotacu sa promenama orbitalnih …astro.matf.bg.ac.rs/beta/lat/sci/seminar/petar.glisovic... · 2014-07-08 · Povezanost konvekcije u omota cu sa promenama
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Povezanost konvekcije u omotacu sapromenama orbitalnih parametara na
geoloskim vremenskim skalama
Petar Glisovic
GEOTOP, Universite du Quebec a Montreal
Seminar Katedre za astronomiju, Matematicki fakultet,Univerzitet u Beogradu, 8. Jul 2014.
1
Uvod - Pojam termalne konvekcije
• Termalna konvekcija je pojava hidrodinamicke nestabilnosti,koja nastaje kao rezultat gravitacionih sila na termalno gener-isanu anomaliju gustine u sloju fluida koji je zagrevan odozdoili unutar, ili hla -den odozgo.
• Fluidnost cvrstog omotaca proizilazi iz cinjenice da svi prirodni,kristalni materijali (npr. metali, minerali) sadrze mikroskopskedefekte. Dokle god je prisutan napon propagacija mikroskop-skih defekata u stenama omotaca dozvoljava omotacu vrlo sporokretanje (Nicolas & Poirier, 1976).
Relativne varijacije u dinamickoj elipticnosti tokom zadnjih 20miliona godina:
Figure : Forte & Mitrovica, 199720
Rezonanca u precesiji
β∆H(t)/H, β je faktor koji varira izme -du 0 i 2.5
Figure : Forte & Mitrovica, 1997
• Postepeno povecanje u dinamickoj elipticnosti dovodi do rezo-nance u precesiji tokom zadnjih 20 miliona godina.
21
Enigma u odre -divanju Zemljine dinamicke elipticnosti
Morrow et al., 2012 su primetili da:
• Tokom prethodnih 3 Myrs, male promene u dinamickoj elipticnostiZemlje ukazuju na znacajnu izostaticku kompenzaciju tokomsmene ledenih doba => relativno nisku viskoznost omotaca.
• Tokom prethodnih 25 Myrs, promene u Zemljinoj gravitacionojformi na dugim talasnim duzinama su pretezno izazvane kon-vekcijom u omotacu, i u ovom slucaju, male perturbacije di-namicke elipticnosti impliciraju sporu konveciju i relativno vi-soku viskoznost omotaca.
• Jedno od resenja ove enigme: viskoznost Zemljinog omotaca je”prelazna” tj. zavisna je od vremenskih skala na kojima delujukonvekcione sile.
22
Viskoznost omotaca ???...
Ammann et al., 2012:
Figure : Glisovicet al., 2014 (u recenziji)
23
Zakljucak
• Relativno brze konvekcione sile(subdukcije) koje deluju naZemlju (u ravni normalnoj naravan definisanu minimumom mo-menta inercije) gde je efektivnaelesticnost ”izlomljene” litosferemala i sa relativno stabilnim kon-vekcionim tokovima (plumama)u ravni Imin obezbe -duju fizickiokvir za paleomagnetska resenjasekularnih varijacija Zemljinihpolova.
Figure : Creveling et al., 2012
• Procena viskoznosti omotaca je kljucni parametar za regulisanjedugorocne evolucije Zemljinog sistema, ili astronomskih kali-bracija, metodologije koje je koriscena da odredi vremenskeskale koje se protezu kroz Cenozoik (65 Myrs) i Mezozoik (252Myrs).