Nove raziskave kažejo, da je starodavni superkontinent Rodinia navzdol obrnil navzven, ko je Zemlja pogoltnila svoj ocean pred približno 700 milijoni let.
Rodinia je bila superkontinent, ki je pred bolj znano Pangeo, ki je obstajala med 320 in 170 milijoni let. V novi raziskavi znanstveniki, ki jih je vodil Zheng-Xiang Li z univerze Curtin v Perthu v Avstraliji, trdijo, da se superkontinenti in njihovi superokejci oblikujejo in razpadajo v izmeničnih ciklih, ki včasih ohranjajo oceansko skorjo in jo včasih reciklirajo nazaj v Zemljino notranjost.
"Predlagamo, da se struktura zemeljskega plašča popolnoma reorganizira vsako drugo superkontinento z regeneracijo novega superoceana in novega ognjenega obroča," je Li zapisal v e-poštnem sporočilu Live Science. "Ognjeni obroč" je veriga subdukcijskih con okoli Tihega oceana, kjer se pod celinami melje skorja oceana. Vatreni in potresi so pogosti okoli ognjenega obroča, kar mu daje ime ...
Globoka zgodovina
Zgodovina superkontinentov je nekoliko zamolkljiva, vendar geoznanstveniki vse bolj prepričajo, da se celine v povprečju vsakih 600 milijonov let združijo v eno velikansko kopensko kopno. Najprej je prišla Nuna, ki je obstajala med 1,6 in 1,4 milijarde let nazaj. Potem se je Nuna razšla, le da se je združila kot Rodinia pred približno 900 milijoni let. Rodinia je razpadla pred 700 milijoni let. Potem se je pred približno 320 milijoni let oblikovala Pangea.
V obtoku plašča obstajajo vzorci (plast pod zemeljsko skorjo), ki se zdi, da se lepo ujemajo s tem 600-letnim ciklom, je dejal Li. Toda nekaj nahajališč mineralov in zlata ter geokemični podpisi v starodavni kamnini se pojavljajo v daljšem ciklu - enemu, ki je bližje milijardi let. V novem prispevku v aprilski številki revije Precambrian Research in pravkar objavljenem na spletu Li in njegovi sodelavci trdijo, da ima Zemlja v resnici dva krožna cikla: 600 milijonov let dolg cikel superkontinenta in milijardo let dolg superokej cikel. Raziskovalci domnevajo, da se superkontinenta lomi in reformira z dvema izmeničnima metodama.
Nadomestni vzorec?
Obe metodi imenujemo "introverzija" in "ekstroverzija". Da bi razumeli introverzijo, si predstavljajte superkontinenta, ki ga obkroža en sam superocean. Celina se začne razcepiti na koščke, ločene z novim, notranjim oceanom. Potem se iz katerega koli razloga v tem novem notranjem oceanu začnejo procesi subdukcije. Na teh ognjenih mestih se oceanska skorja potopi nazaj v Zemljino vročo odejo. Notranji ocean se prežveči nazaj v notranjost planeta. Celine se spet združijo. Voilà - nova superkontinenta, obdana z istim starim superoceanom, ki je bil tam prej.
Ekstroverzija po drugi strani ustvarja tako novo celino kot novo superocean. V tem primeru se superkontinenta razcepi in ustvari notranji ocean. Toda tokrat se subdukcija zgodi ne v notranjem oceanu, temveč v superokeju, ki obdaja rikopenten superkontinent. Zemlja pogoltne superokeje, ki vlečejo razcepljeno celinsko skorjo čisto po vsem svetu. Superkontinenca se v bistvu spremeni navzven: Njegova nekdanja obala se združi v novo sredino, raztrgana sredina pa je zdaj obala. Medtem je nekoč notranji ocean zdaj povsem nov superokej, ki obdaja novo superkontinento.
Li in njegovi sodelavci so z modeliranjem trdili, da sta se introverzija in ekstroverzija v zadnjih 2 milijardi let menjavali. V tem scenariju se je superkontinenta Nuna razšla in nato z introverzijo oblikovala Rodinio. Nunov superokej je tako preživel in postal Rodinijev superokej, ki so ga znanstveniki poimenovali Mirovoi. Nuna in Rodinia sta imela podobno konfiguracijo, je dejal Li, kar podkrepi predstavo, da se je Nuna preprosto razšla in se nato spet vrnila skupaj.
Toda takrat se je oceanska skorja Mirovoi začela podreti. Rodinia se je razšla, ko je njen superokean izginil. Pangea je zdrsnila nazaj na drugi strani planeta. Nov ocean, ki se je oblikoval kot razcepljen Rodinia, je postal Pangejin superokej, znan kot Panthalassa.
Prihodnost Zemlje
Pangea se je seveda razdelila na celine, ki jih poznamo danes. Ostanki Panthalassa preživijo kot pacifiška oceanska skorja.
Zgodovina zadnjih dveh milijard let, ki je bila predstavljena v novih raziskavah, je verjetna, je dejal Mark Behn, geofizik z bostonskega koledža in oceanografske ustanove Woods Hole, ki preučuje globoko zgodovino Zemlje, vendar v nove raziskave ni bil vključen. Vendar je težko vedeti, ali preučeni cikli predstavljajo resnični temeljni vzorec.
"Imate samo tri iteracije, zato poskušate ekstrapolirati trende iz ne zelo veliko ciklov," je dejal Behn.
Če se izmenični vzorec drži, je dejal Li, bo naslednja superkontinenta nastala z introverzijo. Notranji oceani, ki so nastali zaradi preloma Pangee - Atlantik, Indijski in Južni ocean, se bodo zaprli. Tihi ocean se bo razširil in postal edina superokejska celina. Znanstveniki to teoretično prihodnost imenujejo superkontinenta Amasia. (V tem trenutku se Tihi ocean s subdukcijo dejansko nekoliko zmanjšuje, vendar se ta vzorec lahko nadaljuje ali ne bo nadaljeval več sto milijonov let.)
Zemljina superkontinenta ostaja nejasna. Li, ki poskušajo združiti premike zemeljskih celin z notranjo dinamiko plašča, bi lahko pomagal ugotoviti, ali so metode montaže introverzije / ekstroverzije realne, je dejal Li. Behn je dejal, da sta Li in njegovi sodelavci, ki so sodelovali pri proučevanju vzorcev molekulskih sprememb v starodavnih kamninah, na pravi poti za reševanje teh temeljnih vprašanj tektonike plošč, je dejal Behn.
Na koncu se, je dejal Behn, postavlja vprašanje, kaj poganja tektonika plošč. Nihče ne ve, kaj sproži začetek subdukcije na določenem mestu in času, je dejal. Razpravlja se celo o tem, kdaj so se zemeljske plošče začele zasukati okoli. Nekateri znanstveniki menijo, da se je tektonika plošč začela kmalu po nastanku Zemlje. Drugi mislijo, da se je začelo pred 3 milijarde, 2 milijardami ali milijardo let.
"Podatki o teh stvareh šele dozorijo," je dejal Behn, "in šele zdaj lahko začnemo koščke potegniti skupaj."
