Według najnowszych badań starożytny superkontynent Rodinii wywrócił się na lewą stronę, gdy Ziemia pochłonęła swój ocean około 700 milionów lat temu.
Rodinia była superkontynentem poprzedzającym bardziej znaną Pangeę, która istniała między 320 a 170 milionami lat temu. W nowym badaniu naukowcy pod kierownictwem Zheng-Xianga Li z Curtin University w Perth w Australii dowodzą, że superkontynenty i ich superoceanie tworzą się i rozpadają na przemian w cyklach, które czasami zachowują skorupę oceaniczną, a czasami zawracają ją z powrotem do wnętrza Ziemi.
„Sugerujemy, że struktura płaszcza Ziemi ulega całkowitej reorganizacji tylko co drugi superkontynent jedynie poprzez regenerację nowego superoceanu i nowego pierścienia ognia”, Li napisał w e-mailu do Live Science. „Pierścień ognia” to łańcuch stref subdukcji wokół Pacyfiku, gdzie skorupa oceanu miele się pod kontynentami. Wulkany i trzęsienia ziemi są częste wokół Pierścienia Ognia, nadając mu nazwę…
Głęboka historia
Historia superkontynentów jest nieco mroczna, ale geologowie są coraz bardziej przekonani, że kontynenty łączą się średnio w jedną gigantyczną krainę średnio co 600 milionów lat. Najpierw pojawiła się Nuna, która istniała między 1,6 a 1,4 miliarda lat temu. Potem Nuna rozpadła się, by zjednoczyć się jako Rodinia około 900 milionów lat temu. Rodinia rozpadła się 700 milionów lat temu. Następnie, około 320 milionów lat temu, powstała Pangea.
Li powiedział, że krążą płaszcz (warstwa pod skorupą ziemską), które wydają się dobrze pasować do tego 600-milionowego cyklu. Jednak niektóre złoża minerałów i złota oraz sygnatury geochemiczne w starożytnej skale powracają w dłuższym cyklu - zbliżonym do miliarda lat. W nowym artykule w kwietniowym wydaniu czasopisma Precambrian Research opublikowanym właśnie online Li i jego koledzy twierdzą, że Ziemia faktycznie ma dwa równoległe cykle: 600-milionowy cykl superkontynentalny i miliard-letni superocean cykl. Naukowcy przypuszczają, że każdy superkontynent rozpada się i reformuje dwiema naprzemiennymi metodami.
Naprzemienny wzór?
Te dwie metody nazywane są „introwersją” i „ekstrawersją”. Aby zrozumieć introwersję, wyobraź sobie superkontynent otoczony jednym superoceanem. Kontynent zaczyna się rozpadać na części oddzielone nowym, wewnętrznym oceanem. Następnie, z jakiegokolwiek powodu, procesy subdukcji rozpoczynają się w tym nowym, wewnętrznym oceanie. W tych ognistych miejscach skorupa oceaniczna nurkuje z powrotem w gorący płaszcz Ziemi. Ocean wewnętrzny zostaje przeżuty z powrotem do wnętrza planety. Kontynenty znów się łączą. Voila - nowy superkontynent, otoczony tym samym starym superoceanem, który był tam wcześniej.
Natomiast ekstrawersja tworzy zarówno nowy kontynent, jak i nowy superocean. W tym przypadku superkontynent rozdziela się, tworząc wewnętrzny ocean. Ale tym razem subdukcja występuje nie w oceanie wewnętrznym, ale w superoceanu otaczającym superkontynent rytualny. Ziemia połyka superocean, ciągnąc riftingową skorupę kontynentalną wokół globu. Superkontynent zasadniczo wywraca się na lewą stronę: dawne wybrzeża zderzają się ze sobą, tworząc nowy środek, a rozdarty środek to teraz wybrzeże. Tymczasem niegdyś wewnętrzny ocean jest teraz nowym superoceanem otaczającym nowy superkontynent.
Li i jego koledzy używali modelowania, aby argumentować, że w ciągu ostatnich 2 miliardów lat introwersja i ekstrawersja zmieniały się. W tym scenariuszu superkontynent Nuna rozpadł się, a następnie utworzył Rodinię poprzez introwersję. Superocean Nuna przetrwał, by stać się superoceanem Rodinii, którą naukowcy nazwali Mirovoi. Li powiedziała, że Nuna i Rodinia miały podobne konfiguracje, co wzmacnia przekonanie, że Nuna po prostu się rozpadła, a potem wróciła do siebie.
Ale potem oceaniczna skorupa Mirovoi zaczęła podporządkowywać się. Rodinia rozpadła się, gdy zniknął superocean. Połączyło się po drugiej stronie planety jako Pangea. Nowy ocean, który uformował się, gdy Rodinia rifowała, a potem stał się superoceanem Pangei, znanym jako Panthalassa.
Przyszłość Ziemi
Pangea, oczywiście, rozdzieliła się, by stać się kontynentami, które znamy dzisiaj. Resztki Panthalassy przetrwały jako skorupa oceaniczna Pacyfiku.
Mark Behn, geofizyk z Boston College i Woods Hole Oceanographic Institution, który studiuje głęboką historię Ziemi, ale nie był zaangażowany w nowe badania, powiedział, że ostatnie 2 miliardy lat historii przedstawione w nowych badaniach są wiarygodne. Trudno jednak stwierdzić, czy badane cykle stanowią prawdziwy, podstawowy wzorzec.
„Masz tylko trzy iteracje, więc próbujesz ekstrapolować trendy z niezbyt wielu cykli” - powiedział Behn.
Jeśli utrzymuje się naprzemienny wzór, Li powiedział, następny superkontynent powstanie przez introwersję. Wewnętrzne oceany stworzone przez Pangaea - Atlantyk, Ocean Indyjski i oceany południowe - zostaną zamknięte. Pacyfik rozszerzy się, aby stać się jednym superoceanem nowego kontynentu. Naukowcy nazywają ten teoretyczny przyszły superkontynent Amazją. (W tej chwili Pacyfik faktycznie kurczy się nieznacznie poprzez subdukcję, ale ten wzorzec może, ale nie musi trwać przez setki milionów lat).
Superkontynentalna przyszłość Ziemi pozostaje niejasna. Modele, które próbują łączyć ruchy kontynentów ziemskich z wewnętrzną dynamiką płaszcza, mogą pomóc ustalić, czy metody składania introwersji / ekstrawersji są realistyczne, powiedziała Li. Metody stosowane przez Li i jego współpracowników, które polegały na badaniu wzorców zmienności molekularnej w starożytnych skałach, prawdopodobnie są na dobrej drodze do rozwiązania tych podstawowych kwestii związanych z płytową tektoniką, powiedział Behn.
Ostatecznie, powiedział Behn, pytanie sprowadza się do tego, co napędza tektonikę płyt. Powiedział, że nikt nie wie, co powoduje początek subdukcji w określonym miejscu i czasie. Toczy się nawet debata na temat tego, kiedy płyty Ziemi zaczęły mówić. Niektórzy naukowcy uważają, że tektonika płyt zaczęła się wkrótce po powstaniu Ziemi. Inni uważają, że zaczęło się to 3 miliardy, 2 miliardy lub miliard lat temu.
„Dane dotyczące tych rzeczy właśnie się starzeją”, powiedział Behn, „a dopiero teraz możemy zacząć zbierać elementy”.
