Earth
Isostasie und Krustenauftrieb
Setzen Sie fünf Krustensäulen verschiedener Dicke in den Mantel: Jede schwimmt so, dass der Druck in der Tiefe gleich ist, eine dicke Säule steht hoch auf einer tiefen Wurzel. Belasten Sie eine mit einem Gletscher und sehen Sie sie in der Relaxationszeit des Mantels auf ρ_i·H/ρ_m einsinken, dann nehmen Sie das Eis weg und sehen sie aufsteigen; tragen Sie von einem Berg einen Kilometer ab, und seine Oberfläche sinkt nur um ein Sechstel, während die Wurzel um den Rest steigt.
Was passiert
Fünf Krustensäulen von 30, 35, 45, 60 und 35 km Dicke schwimmen nach Airy auf dem Mantel: Höhe (h − h_0)·(1 − ρ_c/ρ_m), Wurzel (h − h_0)·ρ_c/ρ_m und gleicher Druck unter jeder Säule in der Kompensationstiefe. Ein Gletscher auf der letzten Säule drückt sie um ρ_i·H/ρ_m hinab; Erosion der Bergsäule senkt ihre Oberfläche nur um 1 − ρ_c/ρ_m des Abtrags und hebt die Wurzel um den Rest. Jede Oberfläche relaxiert mit der viskosen Zeitkonstante des Mantels in einem exakten Exponentialschritt zum Gleichgewicht; eine Sekunde des Versuchs ist tausend Jahre.
Zum Ausprobieren
Lesen Sie die fünf Höhen und Wurzeln ab, dann belasten Sie die letzte Säule mit Eis und sehen Sie sie über einige Relaxationszeiten einsinken; nehmen Sie das Eis weg, und sie steigt. Tragen Sie den Berg ab und vergleichen Sie das Absinken der Oberfläche mit dem Abtrag.
Das Modell und seine Grenzen
Lokale Airy-Säulen ohne Biegefestigkeit, eine Relaxationszeit statt Mantelströmung, Eis als Last ohne eigenes Fließen. Die Drücke gehören den Säulen des Modells.
Gleichungen des Moduls
Gleichungen e = (h − h_0)·(1 − ρ_c/ρ_m), root = (h − h_0)·ρ_c/ρ_m w = ρ_i·H/ρ_m ds/dt = (e_eq − s)/τ P = g·(ρ_i·H + ρ_c·h + ρ_m·(D − h + e))
