मनोगत आस्वाद विवाद संवाद

आपली पृथ्वी अतिशय वैशिष्ट्यपूर्ण आहे. पृथ्वीवरील सजीवांचे अस्तित्व हे जरी सर्वात महत्त्वाचे आणि पृथ्वीचे खास असे वैशिष्ट्य असले, तरी त्याव्यतिरिक्तही पृथ्वीची आणखी काही वैशिष्ट्ये आहेत. पृथ्वीवरचे (द्रव) पाण्याचे अस्तित्व, पृथ्वीचा इतर ग्रहांच्या तुलनेत मोठा असलेला चंद्र, ह्याचबरोबर पृथ्वीचे आणखी एक महत्त्वाचे वैशिष्ट्य म्हणजे पृथ्वीवर असणार्‍या पर्वतरांगा. पर्वत इतर ग्रहांवरही आढळतात. सौरमालेतील सर्वात उंच पर्वत म्हणजे “ग्रेट ऑलिंपस मॉन” हा मंगळावरचा मृत ज्वालामुखी पर्वत (volcanic mountain). मात्र, इतर ग्रहांवरचे पर्वत हे सुटे, एकेकटे आहेत. पर्वतरांगा पृथ्वी वगळता इतर ग्रहांवर आढळत नाहीत. ह्याचे कारण? ते म्हणजे पृथ्वीचे आणखी एक वैशिष्ट्य - भूपट्ट विवर्तन, अर्थात प्लेट टेक्टॉनिक्स!

 जगाच्या नकाशाकडे पाहताना काही खंडांचे काही भाग हे इतर खंडांपासून तोडून तयार झाले असावेत असे दिसतात. दक्षिण अमेरिकेचे पूर्व किनार्‍यापाशी असलेले नाकाड आफ्रिकेच्या पश्चिम किनार्‍याच्या बगलेत अगदी फिट्ट बसेल असे दिसते. एकूणच, प्रशांत महासागराच्या पूर्व आणि पश्चिम किनार्‍यांकडे बारकाईने बघता असे फिट्ट बसणारे बरेच आकार सापडतील. त्यांकडे पाहून पूर्वी सगळे खंड एकत्रित स्वरूपात असावेत आणि त्यांचा मिळून एक महाखंड अस्तित्त्वात असावा असा कयास १९१२ मध्ये आल्फ्रेड वेगनर ह्या जर्मन भूगोलतज्ज्ञाने सर्वप्रथम केला. त्यांनी ह्या महाखंडास 'पँजिआ' म्हणजे ग्रीक भाषेत “अखिल भूमी” (all lands) असे नाव दिले. वेगनरच्या मते महाखंडाची शकले होऊन ती इतरत्र तरंगत गेली असावीत. वेगनरच्या ह्या सिद्धांताला पुढे “भूखंड वहन” वा “कॉण्टिनेण्टल ड्रिफ्ट” असे नाव मिळाले. दक्षिण अमेरिकेच्या पूर्व किनार्‍यावर आणि आफ्रिकेच्या पश्चिम किनार्‍यावर सारख्या प्रकारचे जीवाश्म सापडणे, दक्षिण अमेरिका आणि दक्षिण आफ्रिकेमध्ये हिमनद्यांमुळे निर्माण झालेली भूवैशिष्ट्ये सारख्याच प्रकारची असणे, असे काही पुरावे वेगनरने त्याच्या सिद्धांतांच्या पुष्ट्यर्थ दिले. भूखंडांचे वहन आणि त्यामुळे त्यांचे एकमेकांवर आदळणे हे पर्वतनिर्मितीस कारणीभूत झाले असावे असा जोडसिद्धांतही त्यांनी मांडला. भारतीय भूखंड आशियाई भूखंडावर आदळून हिमालयाची निर्मिती झाली असावी असा कयास त्यांनी मांडला होता. मात्र, भूखंडांना तरंगत दूर नेण्यासाठी नेमकी कोणती बले कारणीभूत होतात? हे भूखंड तरंगतात तरी नेमके कशावर? अशा प्रश्नांची समाधानकारक उत्तरे त्यांना देता आली नाहीत आणि वेगनरचे सिद्धांत योग्य असूनही दीर्घकाळ दुर्लक्षित राहिले.

पुढे १९२९ मध्ये आर्थर होम्सने वेगनरच्या सिद्धांतांमधील भूखंडांच्या तरंगण्याचे स्पष्टीकरण पृथ्वीच्या पोटातील अभिसरणामध्ये असल्याचे दाखविले. मात्र वेगनरच्या सिद्धांताकडे झालेल्या दुर्लक्षाचा परिणाम म्हणून होम्सकडेही दुर्लक्ष झाले. शिवाय, १९५० च्या सुमारास आणि त्यानंतर लागलेले सागरतळ आणि भूशास्त्राविषयक शोध वेगनर आणि होम्सच्या सिद्धांतांचे योग्य स्पष्टीकरण करू शकले. १९५० नंतर प्रकाशात आलेल्या पुढील चार घटना ह्या भूपट्ट विवर्तनाच्या सिद्धांताला बळकटी देणार्‍या ठरल्या. ह्या घटनांनी भूपट्ट विवर्तनाबद्दल मोलाची माहिती पुरवली आणि पुढील संशोधनास दिशाही दिली.

१९५० च्या आसपास सागरी तळाचा मोठ्या प्रमाणात अभ्यास होण्यास सुरुवात झाली. त्यामुळे सागरतळाच्या रचनेबद्दल बरीच माहिती जमा झाली, सागरतळाचे सखोल आणि अचूक नकाशे उपलब्ध झाले. सागरतळावरील नि:क्षेपांचा (deposits) तसेच सागरतळाच्या रासायनिक घटनेचा सखोल अभ्यास केला गेला. त्यानंतर १९६१ मध्ये डेइट्झ आणि १९६२ मध्ये हॅरी हेस ह्यांनी भूखंडांच्या प्रचलनाची कारणे स्पष्ट केली. पृथ्वीच्या पोटातील वितळलेल्या शिलारसातील (lava) प्रक्रमण प्रवाहांमध्ये (convection currents) भूखंड प्रचलनाचे स्पष्टीकरण दडलेले आहे.

आकृती १: पृथ्वीची अंतर्गत रचना ( www.uvm.edu येथून सुधारित.)

भूपट्ट विवर्तन म्हणजे काय? हे समजावून घेण्यासाठी पृथ्वीचे अंतरंग कसे आहे ते थोडक्यात पाहू. पृथ्वी ही तीन मुख्य भागांची वा थरांची बनलेली आहे. पृथ्वीच्या केंद्राभोवती गाभा (core), गाभ्याभोवती प्रावरण (mantle) आणि प्रावरणाभोवती भूकवच (crust) अशी पृथ्वीची ढोबळ रचना आहे (आकृती १ पाहा). भूकवचाची जाडी ० ते १०० किलोमीटर (किमी) असते. खंडांखालील कवचाची जाडी सरासरी ३० किमी असते तर मोठ्या पर्वतांखाली कवच सुमारे १०० किमी जाड असू शकते. महासागराखाली भूकवचाची जाडी सुमारे ५ किमी असते. कवचाखाली सुमारे २९०० किमी जाडीचे प्रावरण उष्ण आणि दाट अशा प्रवाही खडकांचे बनलेले आहे. प्रावरणाचा वरचा थर घन असून हा वरचा घन भाग आणि भूकवच मिळून तयार होणार्‍या थरास शिलावरण (lithosphere) असेही म्हटले जाते. जसजसे गाभ्याकडे जावे तसतसे पृथ्वीच्या पोटातले तापमान आणि दाब वाढत जातो. गाभ्याचे अंतर्गाभा आणि बाह्यगाभा असे दोन भाग केले जातात. सुमारे १२५० किमी जाडीचा अंतर्गाभा हा घन असून मुख्यत: लोह आणि निकेल यांपासून तयार झालेला आहे, तर सुमारे २२०० किमी जाडीचा बाह्यगाभा हा वितळलेल्या, प्रवाही स्वरूपात आहे. पृथ्वीच्या अंतरंगाचे हे स्वरूप भूपट्ट विवर्तनास कारणीभूत होते. 

भूपट्ट विवर्तन कसे होते?

पाण्याचे भांडे खालून तापवल्यास ज्याप्रमाणे पाण्यामध्ये प्रक्रमण प्रवाह तयार होतात तसे प्रवाह पृथ्वीच्या पोटातील प्रचंड उष्णतेमुळे वितळलेल्या प्रावरणाच्या अर्ध-द्रव मिश्रणामध्ये निर्माण होतात. पृथ्वीच्या पोटातील किरणोत्सर्गामुळे तापलेले प्रावरणाचे भाग प्रसरण पावल्याने हलके होऊन वरच्या दिशेने प्रवाहित होतात. भूकवचाखाली ते कवचाला समांतर वाहतात आणि थंड झाले की पुन्हा खाली खचतात (आकृती २ पाहा). हे प्रक्रमण प्रवाह स्वत:बरोबर त्यांवर तरंगणार्‍या भूपट्टांना वाहून नेतात.

आकृती २ - भूपट्ट विवर्तनास कारणीभूत ठरणारे प्रक्रमण प्रवाह (platetectonics.com येथून सुधारित). (पाण्यातील प्रक्रमण प्रवाह दाखविणारी आकृती www.ankn.uaf.edu येथून सुधारित.)