Tee oma siirrosmallisi eurolla! Kokeile käsissäsi, miten normaali ja käänteinen siirros oikeasti liikkuvat【helppo askartelu】

Täällä tiedevalmentaja Ken Kuwako! Jokainen päivä on kokeilua!

Järistysuutisissa puhutaan aina ”siirroksista” (geologinen siirros). Pelkkä kuva tai kaavio oppikirjassa ei riitä antamaan todellista kuvaa siitä valtavasta energiasta, joka maan alla liikkuu, eihän? ”Jos opiskelijat saisivat kokea tämän dynaamisen ’maan liukumisen’ ilmiön omin käsin, pöydän ääressä, heidän ymmärryksensä ja innostuksensa kasvaisivat varmasti moninkertaisesti!” Tästä ajatuksesta lähti liikkeelle erään kokeilumallin kehittäminen. Ja mikä parasta, teemana oli: ”Kuka tahansa voi rakentaa sen helposti, 100 jenin kaupan (halpakaupan) tarvikkeista.” Tule mukaan tähän pieneen kehitystarinaan, jonka tavoitteena on tuoda maapallon suuret toiminnot lähemmäs meitä kaikkia.

Kehityksen salaisuudet: Ahaa-elämys ja pelastava maalarinteippi

Ensimmäinen suuntani oli 100 jenin kauppa, ideoiden aarreaitta. Siellä törmäsin näihin styrox-tiiliin (Daiso). Ne ovat kevyitä, helppoja työstää ja täydellisiä kerrostumia esittämään!

発泡スチロール製レンガにカッターを入れる線を示す画像

Leikkasin ne vinosti poikki esittämään siirrosta. Muoto oli periaatteessa valmis, mutta sitten iski suuri ongelma. Styroxin välinen kitka oli liian voimakas, eikä maakerros liukunut sujuvasti. Erityisesti ”käänteissiirroksen” (jossa maakerros nousee ylös) liike ei onnistunut kunnolla, vaan jumittui. ”Kirsk! Kirsk!”

”Tämä ei vastaa todellista maakerrosten liikkumista… Mitä nyt tekisin…?”

Pohdiskellessani asiaa, silmiini osui sattumalta aivan tavallinen maalarinteippi (tai suojateippi, yōjō-teipp). Voisikohan siitä olla apua liukuvuuden parantamiseen? Kun teippiä kokeili siirrospintaan, lopputulos oli häkellyttävä: liike muuttui yllättävän sulavaksi!

カットした発泡スチロール製レンガ

Tämä yhteensattuma oli itse asiassa yhteydessä siihen, mitä maapallon syvyyksissä tapahtuu. Todellinen siirrospinta ei ole yksi sileä kivi. Siellä on osia, jotka ovat tiukasti kiinni toisissaan (”asperiteetit”), ja osia, jotka ovat suhteellisen liukkaita. Maanjäristys syntyy, kun nämä asperiteetit saavuttavat murtolujuutensa ja murtuvat (liukuvat) äkillisesti.

Maalarinteippi toimi tässä mallissa ”liukkaan osan” roolissa. Ilman tätä sulavuutta malli olisi vain juuttunut kiinni. Sattumanvarainen löytö toi mukanaan myös bonus-ominaisuuden: siirrosraja tuli visuaalisesti selkeämmäksi.

Tieteen resepti: Rakenna ”Oma Siirros” satasella!

養生テープを貼った完成版の断層モデル

Rakentaminen on äärimmäisen yksinkertaista.

  • Leikkaa styrox-tiili viistoon terävällä mattoveitsellä.
  • Kiinnitä maalarinteippiä (tai vastaavaa liukasta teippiä) alemman palan leikkauspintaan. Tämä teippi vähentää kitkaa ja tekee liikkumisesta helpompaa.

Vain näin pienellä vaivalla olet saanut valmiiksi kokeilumallin, jolla voit realistisesti esittää normaali- ja käänteissiirroksia!

Koe: Liikuta siirrosta ja tunne Maan voima!

Nyt voit kokeilla maanliikettä valmiilla mallillasi.

📌 Koe 1: Normaalisiirros [Vetovoiman alla oleva maaperä]

Ota mallin ylä- ja alaosa käsilläsi ja vedä niitä hitaasti sivuille (vetojännitys). Ylemmän palan pitäisi liukua halkeamaa pitkin alaspäin. Tätä kutsutaan normaalisiirrokseksi.

正断層の動きを再現したモデルの写真

Tämä ilmiö nähdään alueilla, joissa maankuori repeytyy kahtia. Esimerkiksi merenpohjan leviämisalueilla (keskiselänteet), joissa uusia laattoja syntyy ja ne pyrkivät liikkumaan poispäin toisistaan, tai Afrikan Isossa hautavajoamassa, missä manner on repeytymässä.

📌 Koe 2: Käänteissiirros [Puristuksen alla oleva maaperä]

Päinvastoin, kohdista malliin puristusvoimaa painamalla sitä sivuiltapäin. Huomaat, että ylempi pala nousee ja nousee alemman palan päälle. Tätä kutsutaan käänteissiirrokseksi.

逆断層の動きを再現したモデルの写真

Monet Japanissa tapahtuvat maanjäristykset ovat tyypiltään käänteissiirroksia. Ne johtuvat siitä, että meritse tuleva laatta pyrkii sukeltamaan Japanin saaristoa kannattelevan laatan alle, jolloin maaperä puristuu voimakkaasti. Myös jyrkät vuoristot, kuten Japanin Alpit, ovat todiste Maan dynamiikasta. Ne ovat syntyneet, kun tämä käänteissiirrosliike on toistunut miljoonia vuosia, kohottaen maata.

Kustannukset ovat hämmästyttävän alhaiset: vain hieman yli 100 jeniä per setti! Tällä hinnalla jokainen oppilas luokassa voi saada ”Oman Siirroksen” ja oppia käytännön tekemisen kautta. Tässä piilee intuitiivinen ymmärrys, ”Ahaa, tällaista se on!”, jota ei saa vain oppikirjan kuvia katsomalla. Opettajat, miksi ette kokeilisi tätä seuraavalla tunnilla?

Tiedustelut ja pyynnöt

Tuo tieteen ihmeet ja hauskuus lähemmäs! Olen koonnut selkeitä ohjeita hauskoista tiedekokeista, jotka voi tehdä kotona. Etsi lisää tietoa!

  • Tietoa ylläpitäjästä, Ken Kuwakosta, löydät täältä
  • Erilaiset pyynnöt (kirjoittaminen, luennot, tiedekerhot, TV-konsultointi/esiintymiset jne.) täältä
  • Artikkelipäivitykset X-palvelussa!

Kokeiluvideoita Tieteen ideakanavalla (Kagaku no Neta Channel)!