स्वागत है
आपके पैरों के नीचे की जमीन ठोस महसूस होती है। स्थायी। अटल।
यह इनमें से कोई भी नहीं है।
अभी, जैसे आप यह पढ़ रहे हैं, आप जिस जमीन पर बैठे हैं वह चल रही है — धीरे-धीरे, बेरोकटोक, लगभग उसी गति से जिस गति से आपके नाखून बढ़ते हैं।
लाखों वर्षों में, उस धीमी गति ने महाद्वीपों को अलग कर दिया है, पृथ्वी पर सबसे ऊंचे पहाड़ों को बनाया है, और भूकंपों को ट्रिगर किया है जिन्होंने शहरों को समतल कर दिया है।
आज हम उस इंजन को समझने जा रहे हैं जो इन सभी को चलाता है।
एक अजीब टिप्पणी
वह आदमी जिस पर कोई विश्वास नहीं करता था
1912 में, अल्फ्रेड वेगेनर नामक एक जर्मन मौसम विज्ञानी ने कुछ अजीब देखा: दक्षिण अमेरिका का पूर्वी तट और अफ्रीका का पश्चिमी तट पहेली के टुकड़ों की तरह एक साथ फिट होते हैं।
उन्होंने प्रस्तावित किया कि सभी महाद्वीप कभी एक एकल सुपरमहाद्वीप में जुड़े हुए थे जिसे उन्होंने Pangaea (ग्रीक 'सभी भूमि' के लिए) कहा, और वे धीरे-धीरे अलग हो गए।
वैज्ञानिकों ने उसे हँसाया। वे पूरे महाद्वीपों को हिलाने के लिए पर्याप्त शक्तिशाली बल की कल्पना नहीं कर सकते थे। वेगेनर ने 1930 में ग्रीनलैंड में एक अभियान पर मृत्यु हो गई, कभी भी अपने विचार को स्वीकृत नहीं देखा।
दुनिया को वेगेनर को सही समझने में 30 साल और नई तकनीक जो समुद्र तल को मैप करती थी, लगे।
पृथ्वी के अंदर क्या है?
परतों को वापस छीलना
यदि आप पृथ्वी को आधे में काट सकते हैं, तो आप चार मुख्य परतें देखेंगे:
क्रस्ट — सबसे बाहरी परत। यह पतली है — आनुपातिक रूप से सेब की त्वचा से अधिक पतली। महासागर क्रस्ट केवल लगभग 7 किमी मोटी है। महाद्वीपीय क्रस्ट औसतन 35 किमी है। यह बहुत कुछ लगता है, लेकिन पृथ्वी 12,742 किमी चौड़ी है।
मेंटल — क्रस्ट के नीचे, लगभग 2,900 किमी मोटी। यह गर्म, घने चट्टान से बना है। ऊपरी मेंटल आंशिक रूप से पिघला हुआ है और बहुत धीरे-धीरे बहता है — जैसे मोटी शहद जिसे स्टोव पर गर्म किया जाता है। इस बहने वाली परत को asthenosphere कहा जाता है।
बाहरी कोर — तरल लोहे और निकल की एक परत, लगभग 2,200 किमी मोटी। यह इतना गर्म है (4,500–5,500°C) कि धातु पिघली हुई है। यह बहने वाली धातु पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र को उत्पन्न करती है।
आंतरिक कोर — बिल्कुल केंद्र में लोहे और निकल की एक ठोस गेंद, लगभग 1,220 किमी त्रिज्या में। यह पृथ्वी का सबसे गर्म हिस्सा है — 5,400°C से अधिक, सूर्य की सतह से अधिक गर्म।
टूटा हुआ खोल
एक दरार खोल
पृथ्वी की क्रस्ट एक सतत खोल नहीं है। यह लगभग 15 मुख्य टेक्टोनिक प्लेटें (और कई छोटी) में टूटी हुई है जो एक दरार खोल की तरह एक साथ फिट होती हैं।
ये प्लेटें पतली नहीं हैं — वे क्रस्ट और मेंटल के सबसे ऊपरी हिस्से को शामिल करती हैं, जिन्हें एक साथ lithosphere कहा जाता है। Lithosphere कठोर है, 70–150 किमी मोटा है, और यह नरम, आंशिक रूप से पिघले हुए asthenosphere पर तैरता है।
कुछ प्लेटें महाद्वीपों को ले जाती हैं (महाद्वीपीय प्लेटें)। कुछ महासागर तल को ले जाती हैं (महासागरीय प्लेटें)। कई दोनों को ले जाती हैं।
सबसे बड़ी प्लेट Pacific Plate है, जो लगभग पूरी तरह महासागरीय है। आप संभवतः North American Plate पर बैठे हैं, जो Mid-Atlantic Ridge से संयुक्त राज्य के पश्चिमी तट तक फैली हुई है।
उन्हें क्या गतिमान करता है?
संवहन: इंजन
मेंटल में गहराई में, कोर के पास की चट्टान अत्यंत गर्म है। गर्म चट्टान कम घनी है, इसलिए यह उठती है। जैसे ही यह सतह के पास पहुंचती है, यह ठंडी हो जाती है, अधिक घनी हो जाती है, और वापस नीचे गिर जाती है। यह एक धीमा, गोलाकार प्रवाह बनाता है जिसे संवहन धारा कहा जाता है।
एक स्टोव पर गर्म होने वाली पानी की कड़ाही के बारे में सोचें: नीचे का पानी गर्म होता है, उठता है, सतह पर ठंडा होता है, और फिर से डूबता है। मेंटल भी वही करता है — सिवाय चट्टान के, और अविश्वास्य रूप से धीरे-धीरे।
ये संवहन धाराएं टेक्टोनिक प्लेटों को धीरे-धीरे चलने वाली कन्वेयर बेल्ट पर तैरती हुई वस्तुओं की तरह खींचती हैं।
यह प्रक्रिया धीमी है — प्लेटें 2 से 15 सेंटीमीटर प्रति वर्ष चलती हैं — लेकिन लाखों वर्षों में, यह ग्रह की पूरी सतह को पुनर्गठित करती है।
सीमाओं के तीन प्रकार
जहां प्लेटें मिलती हैं
पृथ्वी पर सबसे नाटकीय भूविज्ञान जहां प्लेटें मिलती हैं — उनकी सीमाओं पर होता है। तीन प्रकार हैं:
अपसारी सीमाएं — प्लेटें अलग चलती हैं। मैग्मा मेंटल से ऊपर उठता है अंतराल को भरने के लिए, नई क्रस्ट बनाता है। Mid-Atlantic Ridge अटलांटिक महासागर के बीच में चलने वाली एक अपसारी सीमा है। आइसलैंड इसके ठीक ऊपर बैठता है — आप शाब्दिक रूप से North American Plate और Eurasian Plate के बीच की सीमा पर खड़े हो सकते हैं।
अभिसारी सीमाएं — प्लेटें एक दूसरे की ओर चलती हैं। जब एक महासागरीय प्लेट एक महाद्वीपीय प्लेट से मिलती है, तो घनी महासागरीय प्लेट नीचे की ओर गोता लगाती है अवनमन कहलाने वाली प्रक्रिया में। जब दो महाद्वीपीय प्लेटें टकराती हैं, तो कोई भी अवनमन नहीं करता — वे पर्वत श्रृंखलाओं में ऊपर की ओर सिकुड़ते हैं। Himalayas इसी तरह बने, जहां Indian Plate ने Eurasian Plate से टकराया।
रूपांतर सीमाएं — प्लेटें एक दूसरे के आगे क्षैतिज रूप से स्लाइड करती हैं। San Andreas Fault कैलिफोर्निया में एक रूपांतर सीमा है जहां Pacific Plate और North American Plate एक दूसरे को पीसते हैं। यह बार-बार भूकंप पैदा करता है।
बढ़ते पहाड़
Himalayas: धीमी गति में एक टकराव
लगभग 50 मिलियन वर्ष पहले, Indian Plate — जो एक भूवैज्ञानिक रूप से तेज गति से उत्तर की ओर दौड़ रही थी — Eurasian Plate से टकरा गई।
कोई भी प्लेट दूसरे के नीचे अवनमित नहीं हो सकती क्योंकि दोनों महाद्वीपीय क्रस्ट थे — मोटा, तैरने वाला, और डूबने के लिए बहुत हल्का।
तो क्रस्ट सिकुड़ गई, झुक गई, और ऊपर की ओर धकेल दी गई। टकराव ने Himalayas बनाए, जिसमें Mount Everest — पृथ्वी पर 8,849 मीटर पर सबसे ऊंचा बिंदु शामिल है।
और टकराव खत्म नहीं हुआ है। Indian Plate अभी भी एशिया में 1 सेंटीमीटर प्रति वर्ष की दर से धकेल रही है, और Himalayas अभी भी बढ़ रहे हैं।
अग्नि वलय
जहां आपदा हड़ताल करती है
यदि आप हर बड़े भूकंप और ज्वालामुखी विस्फोट को मानचित्र पर प्लॉट करते हैं, तो एक पैटर्न तुरंत कूदता है: वे प्लेट सीमाओं के साथ क्लस्टर करते हैं।
सबसे नाटकीय उदाहरण Ring of Fire है — Pacific Ocean के चारों ओर एक घोड़े की नाल के आकार की बेल्ट जहां Pacific Plate कई अन्य प्लेटों से मिलती है। विश्व के 75% सक्रिय ज्वालामुखी और 90% भूकंप Ring of Fire के साथ होते हैं।
यह कोई संयोग नहीं है। भूकंप तब होते हैं जब प्लेटें अचानक एक दूसरे को पास स्लाइड करती हैं, अंतर्निहित तनाव को रिलीज़ करती हैं। ज्वालामुखी वहां बनते हैं जहां मैग्मा सतह तक पहुंचने का रास्ता खोजता है — अक्सर अवनमन क्षेत्रों पर, जहां डूबती हुई प्लेट पिघलती है और पिघली हुई चट्टान ऊपर उठती है।
Richter पैमाना भूकंप परिमाण को मापता है — जारी की गई ऊर्जा। प्रत्येक पूरी संख्या में वृद्धि लगभग 32 गुना अधिक ऊर्जा का प्रतिनिधित्व करती है। एक परिमाण 7 भूकंप परिमाण 5 भूकंप से लगभग 1,000 गुना अधिक ऊर्जा जारी करता है।
सीमाएं क्यों?
बिंदुओं को जोड़ना
एक टेक्टोनिक प्लेट के अंदरूनी हिस्से अपेक्षाकृत स्थिर हैं। चट्टान ठोस है, प्लेट एक इकाई के रूप में चल रही है, और क्रस्ट के दरार या पिघलने का कोई कारण नहीं है।
लेकिन सीमाओं पर, प्लेटें पीसती, खींचती, या टकराती हैं। वह है जहां तनाव बनता है, क्रस्ट टूटता है, और मैग्मा भागने के रास्ते खोजता है।
इसे एक पैन ऑफ ग्लास की तरह सोचें: बीच मजबूत है, लेकिन किनारे और कोनों पर दरारें बनती हैं।
हम कैसे जानते हैं?
सबूत सब जगह है
Wegener ने 1912 में महाद्वीपीय बहाव का प्रस्ताव रखा, लेकिन वह तंत्र की व्याख्या नहीं कर सकते। आधुनिक सबूत ने उन्हें कई बार सही साबित किया है:
जीवाश्म वितरण — Mesosaurus (एक ताजे पानी के सरीसृप) के समान जीवाश्म ब्राज़ील और पश्चिम अफ्रीका दोनों में पाए जाते हैं, लेकिन कहीं और नहीं। यह अटलांटिक को पार नहीं कर सकता। महाद्वीपों को जुड़े हुए होने चाहिए।
मेल खाने वाली चट्टान के प्रकार — स्कॉटलैंड में पर्वत श्रृंखलाएं संयुक्त राज्य में Appalachian Mountains से पूरी तरह संरेखित होती हैं जब आप महाद्वीपों को वापस एक साथ धकेलते हैं। समान चट्टानें, समान आयु, समान गठन — एक महासागर द्वारा अलग।
हिमनद खरोच — अफ्रीका, भारत, दक्षिण अमेरिका और ऑस्ट्रेलिया में पाई गई प्राचीन हिमनद खरोचें एक एकल बर्फ टोपी की ओर इशारा करती हैं जो Antarctica पर केंद्रित है — बिल्कुल जहां वे महाद्वीप Pangaea में होते।
GPS माप — आज, हम GPS उपग्रहों का उपयोग करके प्लेट आंदोलन को सीधे माप सकते हैं। उत्तर अमेरिका लगभग 2.5 सेमी प्रति वर्ष की दर से यूरोप से दूर जाता है। हम इसे वास्तविक समय में देख सकते हैं।
भविष्य की पृथ्वी
हम कहाँ जा रहे हैं?
यदि प्लेटें अपनी वर्तमान गति से चलती रहें, तो भूविज्ञानी भविष्य में महाद्वीपों के स्थान का अनुमान लगा सकते हैं।
लगभग 250 मिलियन वर्षों में, महाद्वीप फिर से एक नए सुपरमहाद्वीप में टकराने की संभावना है। वैज्ञानिकों ने इसे विभिन्न नाम दिए हैं — Pangaea Ultima, Amasia, या Novopangaea — इस बात पर निर्भर करता है कि वे कौन सा मॉडल उपयोग करते हैं।
अटलांटिक महासागर बंद हो जाएगा। अफ्रीका यूरोप के साथ मिल जाएगा। ऑस्ट्रेलिया दक्षिण पूर्व एशिया में उत्तर की ओर बहेगा।
यह पहले हुआ है। Pangaea पहला सुपरमहाद्वीप नहीं था — अरबों वर्षों में कई हुए हैं। विभाजन और पुनर्संयोजन का चक्र लगभग 400–500 मिलियन वर्षों का होता है। भूविज्ञानी इसे सुपरमहाद्वीप चक्र कहते हैं।
आप क्या याद रखेंगे?
बड़ी तस्वीर
पृथ्वी स्थिर नहीं है। यह एक गतिशील, मथते हुए ग्रह है — एक पतली क्रस्ट जो धीरे-धीरे चलने वाली चट्टान के समुद्र पर तैरती है।
सब कुछ जुड़ता है: संवहन धाराएं प्लेट गति को चलाती हैं; प्लेट सीमाएं भूकंप, ज्वालामुखी और पहाड़ पैदा करती हैं; सबूत जीवाश्म, चट्टान और GPS डेटा में लिखा है।
Alfred Wegener ने एक सदी पहले पहेली के टुकड़े देखे। दुनिया को पकड़ने में दशकों लगे। आज, प्लेट टेक्टोनिक्स सभी विज्ञान में सबसे शक्तिशाली रूपरेखाओं में से एक है — यह समझाता है कि जापान के पास भूकंप क्यों हैं और आप पर्वतशिखरों पर सीप के गोले कैसे पा सकते हैं।