Dávný superkontinent Rodinie se obrátil naruby, když Země zhruba před 700 miliony let spolkla svůj vlastní oceán, naznačuje nový výzkum.
Rodinie byla superkontinentem, který předcházel známější Pangei, jež existovala před 320 až 170 miliony let. V nové studii vědci vedení Zheng-Xiangem Li z Curtin University v australském Perthu tvrdí, že superkontinenty a jejich superoceány vznikají a rozpadají se ve střídavých cyklech, které někdy zachovávají oceánskou kůru a někdy ji recyklují zpět do nitra Země.
„Předpokládáme, že struktura zemského pláště se zcela reorganizuje pouze každý druhý superkontinent prostřednictvím regenerace nového superoceánu a nového ohnivého kruhu,“ napsal Li v e-mailu pro Live Science. „Ohnivý kruh“ je řetězec subdukčních zón kolem Pacifiku, kde se oceánská kůra drtí pod kontinenty. V okolí Ohnivého kruhu dochází k častým výbuchům sopek a zemětřesením, což mu propůjčilo jeho jméno..
Hluboká historie
Historie superkontinentů je poněkud nejasná, ale geologové jsou stále více přesvědčeni, že kontinenty se spojují do jedné obří pevniny v průměru každých 600 milionů let. Jako první vznikla Nuna, která existovala před 1,6 až 1,4 miliardami let. Poté se Nuna rozpadla, aby se zhruba před 900 miliony let spojila v Rodinii. Rodinie se rozpadla před 700 miliony let. Poté, asi před 320 miliony let, vznikla Pangea.
V cirkulaci pláště (vrstva pod zemskou kůrou) existují zákonitosti, které zřejmě dobře odpovídají tomuto 600 milionů let trvajícímu cyklu, řekl Li. Ale některá ložiska minerálů a zlata a geochemické znaky ve starých horninách se opakují v delším cyklu – který se blíží miliardě let. V novém článku v dubnovém čísle časopisu Precambrian Research, který byl právě zveřejněn online, Li a jeho kolegové tvrdí, že na Zemi ve skutečnosti probíhají dva souběžné cykly: 600 milionů let dlouhý cyklus superkontinentů a miliardu let dlouhý cyklus superoceánů. Každý superkontinent se rozpadá a reformuje dvěma střídavými způsoby, předpokládají vědci.
Střídavý vzorec?
Dva způsoby se nazývají „introverze“ a „extroverze“. Pro pochopení introverze si představte superkontinent obklopený jediným superoceánem. Kontinent se začne dělit na části oddělené novým, vnitřním oceánem. Pak z nějakého důvodu začnou v tomto novém vnitřním oceánu probíhat subdukční procesy. V těchto ohnivých místech se oceánská kůra noří zpět do horkého zemského pláště. Vnitřní oceán se prokousává zpět do nitra planety. Kontinenty se opět spojují. Voilà – nový superkontinent obklopený stejným starým superoceánem, který tu byl předtím.
Extroverze naproti tomu vytvoří jak nový kontinent, tak nový superoceán. V tomto případě se superkontinent roztrhne a vytvoří onen vnitřní oceán. Tentokrát však k subdukci nedochází ve vnitřním oceánu, ale v superoceánu obklopujícím riftující superkontinent. Země tento superoceán pohltí a táhne riftingovou kontinentální kůru kolem celé zeměkoule. Superkontinent se v podstatě obrátí naruby: Jeho dřívější pobřeží se roztříští a vytvoří jeho nový střed a jeho roztržený střed je nyní pobřežím. Mezitím je kdysi vnitřní oceán nyní zcela novým superoceánem obklopujícím nový superkontinent.
Li a jeho kolegové použili modelování, aby dokázali, že v průběhu posledních 2 miliard let se střídala introverze a extroverze. Podle tohoto scénáře se superkontinent Nuna rozpadl a následně vznikla Rodinie prostřednictvím introverze. Superoceán Nuna tak přežil a stal se superoceánem Rodinie, který vědci nazvali Mirovoi. Podle Liho měly Nuna a Rodinie podobnou konfiguraci, což podporuje domněnku, že se Nuna jednoduše rozpadla a pak se opět spojila.
Poté se však oceánská kůra Mirovoi začala subdukovat. Rodinie se odtrhla, když její superoceán zmizel. Na druhé straně planety se opět srazila dohromady jako Pangea. Nový oceán, který vznikl jako Rodinie, se roztrhl a pak se z něj stal superoceán Pangey, známý jako Panthalassa.
Budoucnost Země
Pangea se samozřejmě roztrhla a vznikly kontinenty, které známe dnes. Pozůstatky Panthalassy přežívají jako tichomořská oceánská kůra.
Poslední 2 miliardy let historie předpokládané v novém výzkumu jsou pravděpodobné, řekl Mark Behn, geofyzik z Boston College a Woods Hole Oceanographic Institution, který studuje hlubokou historii Země, ale na novém výzkumu se nepodílel. Je však těžké určit, zda zkoumané cykly představují skutečný, zásadní vzorec.
„Máte pouze tři iterace, takže se snažíte extrapolovat trendy z nepříliš velkého počtu cyklů,“ řekl Behn.
Pokud se střídavý vzorec udrží, Li řekl, že další superkontinent vznikne introverzí. Vnitřní oceány vytvořené riftingem Pangey – Atlantický, Indický a Jižní oceán – se uzavřou. Tichý oceán se rozšíří a stane se jediným superoceánem nového kontinentu. Vědci tento teoretický budoucí superkontinent nazývají Amasia. (V tuto chvíli se Tichý oceán subdukcí skutečně mírně zmenšuje, ale tento vzorec může, ale nemusí pokračovat po stovky milionů let.)
Budoucnost superkontinentu Země zůstává nejasná. Modely, které se snaží kombinovat pohyby zemských kontinentů s vnitřní dynamikou pláště, by mohly pomoci určit, zda jsou metody sestavování introverze/extroverze realistické, řekl Li. Metody použité Li a jeho kolegy, které zahrnovaly studium molekulárních variačních vzorců ve starých horninách, jsou pravděpodobně na správné cestě k řešení těchto zásadních otázek deskové tektoniky, řekl Behn.
Koneckonců, řekl Behn, otázka spěje k tomu, co pohání deskovou tektoniku. Nikdo neví, co spustí začátek subdukce v určitém místě a čase, řekl. Dokonce se vedou debaty o tom, kdy se zemské desky začaly kymácet. Někteří vědci se domnívají, že desková tektonika začala brzy po vzniku Země. Jiní si myslí, že začala před 3 miliardami, 2 miliardami nebo miliardou let.
„Údaje o těchto věcech teprve dozrávají,“ řekl Behn, „a teprve nyní jsme schopni začít dávat dohromady jednotlivé kousky.“
- Země je divná: 10 podivných zjištění o naší planetě
- 25 nejpodivnějších památek na Google Earth
- Na fotografiích: Podivná fialová koule nalezená v Tichém oceánu
Původně publikováno na Live Science.
Aktuální zprávy