Az ősi Rodinia szuperkontinens kifordult a feje tetejére, amikor a Föld mintegy 700 millió évvel ezelőtt elnyelte saját óceánját – állítja egy új kutatás.
A Rodinia egy szuperkontinens volt, amely megelőzte a híresebb Pangeát, amely 320 millió és 170 millió évvel ezelőtt létezett. Az ausztráliai Perthben található Curtin Egyetem Zheng-Xiang Li vezette tudósai új tanulmányukban azt állítják, hogy a szuperkontinensek és szuperóceánjaik váltakozó ciklusokban alakulnak ki és bomlanak fel, amelyek hol megőrzik az óceáni kérget, hol pedig visszaforgatják azt a Föld belsejébe.
“Azt javasoljuk, hogy a Föld köpenyének szerkezete csak minden második szuperkontinensen szerveződik át teljesen egy új szuperóceán és egy új tűzgyűrű regenerálódásával” – írta Li a Live Science-nek küldött e-mailben. A “Tűzgyűrű” a Csendes-óceán körüli szubdukciós zónák láncolata, ahol az óceán kérge a kontinensek alatt őrlődik. A Tűzgyűrű körül gyakoriak a vulkánok és a földrengések, ezért kapta a nevét.
Mélytörténet
A szuperkontinensek története kissé homályos, de a geotudósok egyre inkább meg vannak győződve arról, hogy a kontinensek átlagosan 600 millió évente egyetlen óriási földtömeggé olvadnak össze. Először jött a Nuna, amely 1,6 milliárd és 1,4 milliárd évvel ezelőtt létezett. Ezután a Nuna szétszakadt, hogy aztán körülbelül 900 millió évvel ezelőtt Rodinia néven egyesüljön. A Rodinia 700 millió évvel ezelőtt szétesett. Majd körülbelül 320 millió évvel ezelőtt kialakult a Pangea.
A köpeny (a földkéreg alatti réteg) keringésében olyan minták vannak, amelyek jól illeszkednek ehhez a 600 millió éves ciklushoz – mondta Li. De egyes ásvány- és aranylelőhelyek, valamint az ősi kőzetekben található geokémiai jelek egy hosszabb – az egymilliárd évhez közelebbi – ciklusban ismétlődnek. A Precambrian Research című folyóirat áprilisi számában megjelent és most online közzétett új tanulmányukban Li és kollégái azt állítják, hogy a Földön valójában két párhuzamos ciklus zajlik: egy 600 millió éves szuperkontinentális ciklus és egy milliárd éves szuperóceáni ciklus. A kutatók feltételezése szerint minden szuperkontinens két, egymást váltó módszerrel bomlik fel és alakul át.
Egy váltakozó minta?
A két módszert “introverziónak” és “extroverziónak” nevezik. Az introverzió megértéséhez képzeljünk el egy szuperkontinenst, amelyet egyetlen szuperóceán vesz körül. A kontinens elkezd darabokra szakadni, amelyeket egy új, belső óceán választ el egymástól. Aztán valamilyen okból szubdukciós folyamatok indulnak meg ebben az új, belső óceánban. Ezeken a tüzes pontokon az óceáni kéreg visszasüllyed a Föld forró köpenyébe. A belső óceán visszarágódik a bolygó belsejébe. A kontinensek újra összeállnak. Voilá – egy új szuperkontinens, amelyet ugyanaz a régi szuperóceán vesz körül, amely korábban is ott volt.
Az extroverzió viszont egy új kontinenst és egy új szuperóceánt is létrehoz. Ebben az esetben egy szuperkontinens szakad szét, létrehozva azt a belső óceánt. De ezúttal a szubdukció nem a belső óceánban történik, hanem a hasadó szuperkontinenst körülvevő szuperóceánban. A Föld elnyeli a szuperóceánt, és a hasadó kontinentális kérget a földgolyó köré húzza. A szuperkontinens lényegében kifordul: Korábbi partvonalai összecsapódnak, hogy új közepét alkossák, és a szétszakadt középső rész most már a partvidék. Eközben az egykori belső óceán most egy vadonatúj szuperóceán veszi körül az új szuperkontinenst.
Li és kollégái a modellezés segítségével azt állították, hogy az elmúlt 2 milliárd évben introverzió és extroverzió váltakozott. Ebben a forgatókönyvben a Nuna szuperkontinens szétszakadt, majd introverzió révén kialakult a Rodinia. A Nuna szuperóceánja így megmaradt, és Rodinia szuperóceánjává vált, amelyet a tudósok Mirovoinak neveztek el. Li szerint a Nuna és Rodinia hasonló konfigurációval rendelkezett, ami megerősíti azt az elképzelést, hogy a Nuna egyszerűen szétszakadt, majd újra összeállt.
Azután azonban a Mirovoi óceáni kérge süllyedni kezdett. Rodinia széthúzódott, ahogy a szuperóceánja eltűnt. A bolygó másik oldalán Pangea néven csapódott újra össze. A Rodiniaként kialakult új óceán széthasadt, majd Pangea szuperóceánjává vált, amelyet Panthalassa néven ismertek.
A Föld jövője
A Pangea természetesen széthasadt, hogy a ma ismert kontinensekké váljon. A Panthalassa maradványai a Csendes-óceán kéregként maradtak fenn.
Az új kutatásban feltételezett elmúlt 2 milliárd éves történelem hihető, mondta Mark Behn, a Boston College és a Woods Hole Oceanographic Institution geofizikusa, aki a Föld mélytörténetét tanulmányozza, de nem vett részt az új kutatásban. Nehéz azonban tudni, hogy a vizsgált ciklusok valódi, alapvető mintát képviselnek-e.
“Csak három ismétlődés van, így nem túl sok ciklusból próbálunk trendeket extrapolálni” – mondta Behn.
Ha a váltakozó mintázat érvényesül, mondta Li, a következő szuperkontinens introverzióval fog kialakulni. A Pangea hasadása által létrehozott belső óceánok – az Atlanti-, az Indiai- és a Déli-óceán – bezáródnak. A Csendes-óceán kitágul, és az új kontinens egyetlen szuperóceánjává válik. A tudósok ezt az elméleti jövőbeli szuperkontinenst Amáziának nevezik. (Jelenleg a Csendes-óceán a szubdukció révén valóban kissé zsugorodik, de ez a minta több százmillió éven keresztül folytatódhat, vagy nem folytatódhat.)
A Föld szuperkontinensének jövője továbbra sem világos. Azok a modellek, amelyek megpróbálják kombinálni a földi kontinensek mozgását a köpeny belső dinamikájával, segíthetnek meghatározni, hogy az introvertálódás/extrovertálódás összeszerelési módszerei reálisak-e, mondta Li. A Li és kollégái által használt módszerek, amelyek az ősi kőzetek molekuláris variációs mintázatainak tanulmányozását foglalják magukban, valószínűleg jó úton haladnak a lemeztektonika ezen alapvető kérdéseinek kezelésében, mondta Behn.
Végső soron, mondta Behn, a kérdés az, hogy mi hajtja a lemeztektonikát. Senki sem tudja, mi váltja ki a szubdukció kezdetét egy adott helyen és időben, mondta. Még arról is vita van, hogy a Föld lemezei mikor kezdtek el szuszogni. Egyes tudósok szerint a lemeztektonika nem sokkal a Föld kialakulása után kezdődött. Mások szerint 3 milliárd, 2 milliárd vagy egymilliárd évvel ezelőtt kezdődött.”
“Az ilyen dolgokra vonatkozó adatok még csak most érik meg” – mondta Behn – “és csak most kezdjük el összerakni a darabokat.”
- Way to Be Weird, Earth: 10 furcsa felfedezés bolygónkról
- 25 legfurcsább látnivaló a Google Earth-en
- Képeken:
Eredetileg a Live Science-en jelent meg.
Újabb hírek