Drevna Rodinia superkontinent pretvorila je iznutra dok je Zemlja progutala vlastiti ocean prije 700 milijuna godina, pokazuju nova istraživanja.
Rodinia je bila superkontinent koji je prethodio poznatijoj Pangei koja je postojala prije 320 milijuna do 170 milijuna godina. U novoj studiji, znanstvenici koje je predvodio Zheng-Xiang Li sa sveučilišta Curtin u Perthu u Australiji, tvrde da se superkontinenti i njihovi superoceani formiraju i raspadaju u naizmjeničnim ciklusima koji ponekad čuvaju oceansku koru i ponekad je recikliraju natrag u Zemljinu unutrašnjost.
"Predlažemo da se struktura plašta Zemlje samo u potpunosti reorganizira svaki drugi superkontinent kroz regeneraciju novog superokeana i novog vatrenog prstena", napisao je Li u e-poruci Live Science. "Vatreni prsten" je lanac subdukcijskih zona oko Tihog okeana, gdje se kora oceana melje ispod kontinenata. Vulkani i zemljotresi su česti oko vatrenog prstena, dajući mu ime ...
Duboka povijest
Povijest superkontinenta je pomalo mutna, ali geoznanstvenici su sve uvjereniji da se kontinenti stapaju u jednu divnu kopnenu zemlju u prosjeku svakih 600 milijuna godina. Prvo je došla Nuna koja je postojala prije 1,6 milijardi i 1,4 milijarde godina. Tada se Nuna raspala, tek što bi se sjedinjela s Rodinijom prije oko 900 milijuna godina. Rodinia se raspala prije 700 milijuna godina. Tada se, oko 320 milijuna godina, formirala Pangea.
U cirkulaciji plašta postoje obrasci (sloj ispod Zemljine kore) koji se, čini se, dobro podudaraju s tim 600-godišnjim ciklusom, rekao je Li. No, neka nalazišta minerala i zlata i geokemijski potpisi u drevnoj stijeni pojavljuju se u duljem ciklusu - onom koji je bliži milijardu godina. U novom radu u travanjskom broju časopisa Precambrian Research, a upravo objavljenom na mreži, Li i njegovi kolege tvrde da Zemlja zapravo ima dva istodobna ciklusa: ciklus superkontinenta dugačak 600 milijuna godina i superokean dug milijun godina ciklus. Istraživači hipoteziraju da se svaki superkontinent raspada i reformira pomoću dvije naizmjenične metode.
Naizmjenični uzorak?
Dvije metode se nazivaju "introverzija" i "ekstroverzija". Da biste razumjeli introverziju, zamislite superkontinent okružen jednim superokejom. Kontinent se počinje dijeliti na komade razdvojene novim, unutarnjim oceanom. Tada iz bilo kojeg razloga započinju procesi subdukcije u ovom novom, unutarnjem oceanu. Na tim vatrenim mjestima, oceanska kora se zaroni natrag u Zemljin vrući plašt. Unutarnji ocean se žvače natrag u unutrašnjost planeta. Kontinenti se ponovno okupljaju. Voilà - novi superkontinent, okružen istim starim superokeanima koji je tamo bio prije.
Ekstroverzija, s druge strane, stvara i novi kontinent i novi superokean. U ovom se slučaju superkontinent razdvaja, stvarajući taj unutarnji ocean. Ali ovaj put, subdukcija se događa ne u unutarnjem oceanu, već u superokeji koja okružuje rikontinski superkontinent. Zemlja proguta superokeje, vukući rascjepnu kontinentalnu koru čistu širom svijeta. Superkontinent se u biti pretvara iznutra: njegove nekadašnje obalne pruge spoje se u drugu, a njegova razdvojena sredina sada je obala. U međuvremenu, nekad unutarnji ocean sada je potpuno novi superokean koji okružuje novi superkontinent.
Li i njegovi kolege koristili su se modelima kako bi tvrdili da su se tijekom dvije milijarde godina introverzija i ekstroverzija izmjenjivale. U ovom scenariju, superkontinent Nuna se raspao, a zatim je introverzijom formirao Rodinia. Nuna je superokean tako preživjela i postala Rodinijeva superokeja, koju su znanstvenici nazvali Mirovoi. Nuna i Rodinia imali su slične konfiguracije, rekao je Li, što podupire ideju da se Nuna jednostavno raspala, a zatim se ponovno sastala.
Ali tada se oceanska kora Mirovoi počela potčinjavati. Rodinia se razdvojila kad je nestao njegov superocean. Pala se zajedno s druge strane planeta kao Pangea. Novi ocean koji je nastao kao razdvojena Rodinia, a zatim je postao Pangejin superokean, poznat kao Panthalassa.
Budućnost Zemlje
Pangea se, naravno, razdvojila da bi postala kontinenti kakve poznajemo danas. Ostaci Panthalassa opstaju kao tiho-oceanska kora.
Protekle dvije milijarde godina stavljene u nova istraživanja vjerojatne su, rekao je Mark Behn, geofizičar s Boston koledža i oceanografske institucije Woods Hole, koji proučava duboku povijest Zemlje, ali nije bio uključen u nova istraživanja. Međutim, teško je znati predstavljaju li proučeni ciklusi istinit, temeljni obrazac.
"Imate samo tri ponavljanja, pa pokušavate ekstrapolirati trendove iz ne baš mnogo ciklusa", rekao je Behn.
Ako se naizmjenični uzorak drži, rekao je Li, slijedeći superkontinent formirat će se introverzijom. Unutarnji okeani stvoreni pangejskim razdruživanjem - Atlantik, Indijski i Južni ocean - zatvorit će se. Pacifik će se proširiti i postati jedinski superokean novog kontinenta. Znanstvenici ovu teorijsku budućnost nazivaju superkontinentom Amasia. (U ovom trenutku, Tihi se ocean pomalo smanjuje zahvaljujući subdukciji, ali taj se obrazac može ili ne mora nastaviti kroz stotine milijuna godina.)
Buduća zemaljska superkontinenta ostaje nejasna. Modeli koji pokušavaju kombinirati pomicanja zemaljskih kontinenata s unutarnjom dinamikom plašta mogli bi pomoći da se utvrdi jesu li metode sastavljanja introverzije / ekstroverzije realne, rekao je Li. Metode koje su koristili Li i njegovi kolege, a koji su uključivali proučavanje uzoraka molekularnih varijacija u drevnim stijenama, vjerojatno su na dobrom putu za rješavanje ovih temeljnih pitanja tektonike ploča, rekao je Behn.
Konačno, rekao je Behn, postavlja se pitanje što pokreće tektoniku ploča. Nitko ne zna što pokreće početak subdukcije na određenom mjestu i vremenu, rekao je. Čak se raspravlja o tome kada su se Zemljine ploče počele vršiti oko sebe. Neki znanstvenici misle da je tektonika ploča započela ubrzo nakon formiranja Zemlje. Drugi misle da je započeo prije 3, 2 milijarde ili milijardu godina.
"Podaci za ove stvari tek postaju punoljetni", rekao je Behn, "i tek smo sada u mogućnosti da zajedno počnemo sklapati dijelove."
