Muinainen superkontinentti Rodinia kääntyi ylösalaisin, kun Maa nielaisi oman valtamerensä noin 700 miljoonaa vuotta sitten, uusi tutkimus osoittaa.
Rodinia oli superkontinentti, joka edelsi tunnetumpaa Pangeaa, joka oli olemassa 320 miljoonaa ja 170 miljoonaa vuotta sitten. Australiassa Perthissä sijaitsevan Curtinin yliopiston Zheng-Xiang Lin johtamat tutkijat väittävät uudessa tutkimuksessaan, että superkontinentit ja niiden supomeret muodostuvat ja hajoavat vuorottelevissa sykleissä, jotka toisinaan säilyttävät valtameren kuoren ja toisinaan kierrättävät sen takaisin Maan sisälle.
”Ehdotamme, että maapallon vaipan rakenne järjestäytyy täysin uudelleen vain joka toisen superkontin kohdalla uuden supermantereen ja uuden tulirenkaan uudistuessa”, Li kirjoitti sähköpostitse Live Science -lehdelle. ”Tulirengas” on Tyynenmeren ympärillä oleva subduktiovyöhykkeiden ketju, jossa valtameren kuori jauhautuu mantereiden alle. Tulirenkaan ympärillä tapahtuu usein tulivuoria ja maanjäristyksiä, mistä se on saanut nimensä.
Syvällistä historiaa
Superkontinenttien historia on hieman hämärä, mutta geotieteilijät ovat yhä vakuuttuneempia siitä, että mantereet sulautuvat yhdeksi jättimäiseksi maamassaksi keskimäärin 600 miljoonan vuoden välein. Ensimmäisenä syntyi Nuna, joka oli olemassa 1,6-1,4 miljardia vuotta sitten. Sitten Nuna hajosi ja yhdistyi Rodiniaksi noin 900 miljoonaa vuotta sitten. Rodinia hajosi 700 miljoonaa vuotta sitten. Sitten, noin 320 miljoonaa vuotta sitten, muodostui Pangea.
Vaipan (maankuoren alla oleva kerros) kiertokulussa on kuvioita, jotka näyttävät sopivan hyvin yhteen tämän 600 miljoonan vuoden syklin kanssa, Li sanoi. Mutta jotkin mineraali- ja kultaesiintymät ja geokemialliset merkit muinaisessa kivessä toistuvat pidemmän syklin aikana – joka on lähempänä miljardia vuotta. Precambrian Research -lehden huhtikuun numerossa julkaistussa uudessa artikkelissa, joka on juuri julkaistu verkossa, Li ja hänen kollegansa väittävät, että maapallolla on itse asiassa käynnissä kaksi samanaikaista sykliä: 600 miljoonaa vuotta kestävä superkontinenttisykli ja miljardi vuotta kestävä superocean sykli. Kukin superkontinentti hajoaa ja uudistuu kahdella vuorottelevalla menetelmällä, tutkijat olettavat.
Vuorotteleva kuvio?
Kahta menetelmää kutsutaan ”introversioksi” ja ”ekstroversioksi”. Ymmärtääksesi introversiota kuvittele superkontinentti, jota ympäröi yksi supermeri. Manner alkaa jakautua osiin, joita erottaa uusi, sisäinen valtameri. Sitten jostain syystä tässä uudessa, sisäisessä valtameressä alkaa subduktioprosessi. Näissä tulisissa kohdissa valtamerten kuori sukeltaa takaisin Maan kuumaan vaippaan. Sisäinen valtameri pureskellaan takaisin planeetan sisälle. Mantereet yhdistyvät jälleen. Voilà – uusi superkontinentti, jota ympäröi sama vanha supermeri, joka oli siellä aiemmin.
Extroversio sen sijaan luo sekä uuden mantereen että uuden supermeren. Tässä tapauksessa superkontinentti repeää erilleen, jolloin syntyy tuo sisäinen valtameri. Mutta tällä kertaa subduktio ei tapahdu sisäisessä valtameressä, vaan repeytyvää superkontinenttia ympäröivässä ylimeressä. Maa nielaisee supertaivaan ja raahaa repeytyvää mannerkuorta ympäri maapalloa. Superkontinentti kääntyy käytännössä ylösalaisin: Sen entiset rannikkolinjat murskautuvat yhteen muodostaen uuden keskikohdan, ja sen repeytynyt keskikohta on nyt rannikko. Samaan aikaan entinen sisäinen valtameri on nyt upouusi supermeri, joka ympäröi uutta superkontinenttia.
Li ja hänen kollegansa väittivät mallinnuksen avulla, että viimeisten kahden miljardin vuoden aikana introversio ja ekstroversio ovat vuorotelleet. Tässä skenaariossa superkontinentti Nuna hajosi ja muodosti sitten introversion kautta Rodinian. Nunan supermeri säilyi siten Rodinian supermereksi, jota tutkijat ovat kutsuneet nimellä Mirovoi. Nuna ja Rodinia olivat samankaltaisia kokoonpanoja, Li sanoi, mikä vahvistaa käsitystä siitä, että Nuna yksinkertaisesti hajosi ja palasi sitten takaisin yhteen.
Mutta sitten Mirovoin valtamerenkuori alkoi subduktoitua. Rodinia vetäytyi erilleen, kun sen ylimeri katosi. Se iskeytyi takaisin yhteen planeetan toisella puolella Pangeaksi. Rodiniaksi muodostunut uusi valtameri repeytyi, ja sitten siitä tuli Pangean ylimeri, joka tunnetaan nimellä Panthalassa.
Maapallon tulevaisuus
Pangea tietysti repeytyi erilleen muodostaen nykyisin tuntemamme mantereet. Panthalassan jäänteet säilyivät Tyynenmeren valtameren kuorena.
Uudessa tutkimuksessa esitetyt viimeiset kaksi miljardia vuotta ovat uskottavia, sanoi Mark Behn, Boston Collegen ja Woods Hole Oceanographic Institutionin geofyysikko, joka tutkii maapallon syvähistoriaa mutta ei ollut mukana uudessa tutkimuksessa. On kuitenkin vaikea tietää, edustavatko tutkitut syklit todellista, perustavaa laatua olevaa kaavaa.
”Sinulla on vain kolme toistoa, joten yrität ekstrapoloida trendejä pienestä määrästä syklejä”, Behn sanoi.
Jos vuorotteleva kaava pitää paikkansa, Li sanoi, seuraava superkontinentti muodostuu introvertoitumalla. Pangean repeytymisen synnyttämät sisäiset valtameret – Atlantti, Intian valtameri ja Eteläinen valtameri – sulkeutuvat. Tyynimeri laajenee ja siitä tulee uuden mantereen ainoa supermeri. Tutkijat kutsuvat tätä teoreettista tulevaa superkontinenttia Amasiaksi. (Tällä hetkellä Tyynimeri itse asiassa kutistuu hieman subduktion kautta, mutta tämä malli voi jatkua tai olla jatkumatta satojen miljoonien vuosien ajan.)
Maan superkontin tulevaisuus on edelleen epäselvä. Mallit, jotka pyrkivät yhdistämään maapallon mantereiden liikkeet vaipan sisäiseen dynamiikkaan, voisivat auttaa määrittämään, ovatko introvertti/ekstrovertti-kokoonpanomenetelmät realistisia, Li sanoi. Li ja hänen kollegansa käyttämät menetelmät, joissa tutkittiin molekyylien vaihtelumalleja muinaisissa kivissä, ovat luultavasti oikealla tiellä näiden laattatektoniikan perustavanlaatuisten kysymysten ratkaisemisessa, Behn sanoi.
Viime kädessä, Behnin mukaan, kysymys tiivistyy siihen, mikä ajaa laattatektoniikkaa. Kukaan ei tiedä, mikä laukaisee subduktion alkamisen tietyssä paikassa ja tiettyyn aikaan, hän sanoi. Jopa siitä kiistellään, milloin maapallon lautaset alkoivat liukua. Jotkut tutkijat uskovat, että mannerlaattatektoniikka alkoi pian maapallon muodostumisen jälkeen. Toiset taas uskovat sen alkaneen 3 miljardia, 2 miljardia tai miljardi vuotta sitten.
”Näitä asioita koskevat tiedot ovat vasta tulossa täysi-ikäisiksi”, Behn sanoi, ”ja vasta nyt pystymme aloittamaan palasten kokoamisen yhteen.”
- Way to Be Weird, Earth: 10 outoa havaintoa planeetastamme
- 25 oudointa nähtävyyttä Google Earthissa
- Kuvissa: Strange Purple Orb Found in Pacific Ocean
Originally published on Live Science.
Uudemmat uutiset