鉴于水将在地球质量的中心,泛大陆怎么可能只有大陆?

Question

考虑一下这个场景:如果地球的表面密度是常数,就会发现,不可能拥有所有土地质量的地板上面是海洋集中在地球的一边。水会流动,直到它在地球的质量为中心。这个场景的土地数量质量高于平均海底需要平衡地球的球体,所以以上的所有目前水地球大陆一侧(泛大陆),其他大陆(s)将暴露在地球的对面。

所以这种情况真的是这样,实际上还是有足够的地壳密度变化有较高的岩石密度集中在地球海洋的一面,这将使所有的大陆上面的水集中密度较低一侧吗?

Answer 1

假设表面密度相对稳定,不可能拥有所有的土地上面的水质量集中在地球的一边。

这是一个糟糕的假设。四个关键海洋和大陆地壳之间的差异

1. 化学成分。海洋地壳形成的岩石有更多的钙和镁铝和硅更少,大陆地壳形成的岩石。
2. 密度。不同的化学成分使海洋地壳密度比大陆地壳的高出约10%。
3. 的年龄。最古老的海洋地壳是1亿岁而最古老大陆地壳至今已经有40亿多年的历史了。回收的海洋地壳的流程(主要是俯冲)更有效比回收大陆地壳的过程。
4. 厚度。海洋地壳的快速回收不断建立。大多数海洋地壳厚7至10公里。大陆地壳的缓慢循环使它得以建立。大多数大陆地壳厚25至70公里。

不同密度和不同厚度的组合意味着大陆之上的海洋层平均近5公里。

Answer 2

好的。为了讨论,我们假设,海洋和大陆地壳具有相同的密度(它没有,但是这并不重要)。让我们进一步假设下地壳的一切都不变密度(它不会,但也没关系)

第一个近似,海洋表面将形成一个常数距离地球质量中心。在上述假设下,如果大陆是均匀分布的,那么质量中心将中间的星球上,我们会有一个全球海洋(减去那些大陆)持续的深度。

如果所有的大陆一侧,然后会有一个小字体的改变地球的质量中心,这将导致海平面略高与大陆比一侧。我不会尝试计算偏移量的大小,但记住,地球是一个坚实的球直径~ 12600公里,而地壳层有点35公里[1]。和地壳密度小于下面的事情。大陆将使非常小的质量中心的位置。

这是第一次近似。也会有一些直接水和大陆之间的万有引力。这是计算(如,有趣的是,水和冰之间的表),它有一个可衡量的影响,海平面上升接近少量的土地。我不记得是否那么多厘米的顺序或米(有人能告诉我吗?),但无论如何这不是远程接近足以淹没大陆。

[1]信贷JeopardyTempest措辞这个好评论。

Answer 3

好,我足够厌倦了这个尝试一个数学的答案。它会非常近似,但它将演示一个上限多少海洋是地球的倾斜到一边(其实比我预料中的还要多)。我非常期望得到一些错误的;如果是重要的东西,请告诉我!

让我们想象一个卡通的星球,包括两个部分:

• 一个球体的半径6370公里
• 破壳的“大陆”的厚度4公里(代表从海底到大陆的距离)

为简单起见,我们假设所有的这些密度、平等和任意单位我们将定义密度为1。

我们想要找到的质量中心的“行星”。让我们定义坐标系统在一维工作,沿着一条线从一个破壳的中间的中间,其中x = 0在球体的中心。

这里有一个图表(规模):

r_1 = 6370美元公里;r_2 = 6374美元公里

球的质量,在任意的质量美元\压裂{4}{3}\πr_1 ^ 3 = 1.1 \ * 10 ^ {12} $。

大陆加工产品的质量美元\压裂{1}{2}\ cdot \压裂{4}{3}\π(r_2 ^ 3 - r_1 ^ 3) = 10 ^ 9美元。

质量中心(CoM)的球体$ x = 0美元。

我在线查找如何找到半球形外壳的质量中心,但事实证明,它位于$ x = \压裂{3}{8}\压裂{r_2 ^ 4 - r_1 ^ 4} {r_2 ^ 3 - r_1 ^ 3} = 3186美元公里。

找到质量中心的位置的对象,我们使用$ x_c = \压裂{m_1d_1 + m_2d_2} {1 + m_2} $其中每个m美元是质量和每个$ d $是质量中心的位置的对象。所以,

1.1 $ x_c = \压裂{\ * 10 ^{12}\ * 0 + 10 ^ 9 \乘以3186}{\ 1.1 * 10 ^{12}+ 10 ^ 9}= 2.9美元公里。

所以我们卡通行星的质量中心2.9公里接近“大陆”比“海洋”。这意味着海洋,大约,试图形成一个shell集中在这一点上,因此在大陆的中心2.9公里深海洋的中心。哦……实际上除了大海不会这样做,因为它会被巨大的大陆的。找出真的会发生需要做3 d数学,可能涉及到牵引力量等,今天下午和远远超出我的能力;-)

我再次强调,这是一个非常慷慨的场景——地球的一半是大陆,这要比在地球上,和一切都相同的密度,而不是内部的密度比地球的地壳(这将使效果弱得多)。另外,一旦我们处理的值几公里,在现实世界中可能有其他变化(如赤道隆起,non-ellipsoisal大地水准面由于密度的变化,等等),有更大的影响。