Free Press

Starożytny superkontynent Rodinia obrócił się do wewnątrz, gdy Ziemia połknęła swój własny ocean około 700 milionów lat temu, nowe badania sugerują.

Rodinia była superkontynentem, który poprzedzał bardziej znany Pangea, który istniał między 320 milionów a 170 milionów lat temu. W nowym badaniu naukowcy kierowani przez Zheng-Xiang Li z Curtin University w Perth w Australii twierdzą, że superkontynenty i ich superoceany tworzą się i rozpadają w naprzemiennych cyklach, które czasami zachowują skorupę oceanu, a czasami recyrkulują ją z powrotem do wnętrza Ziemi.

„Sugerujemy, że struktura płaszcza Ziemi ulega całkowitej reorganizacji tylko co drugi superkontynent poprzez regenerację nowego superoceanu i nowego pierścienia ognia” – napisał Li w e-mailu do Live Science. Pierścień ognia” to łańcuch stref subdukcji wokół Pacyfiku, gdzie skorupa oceanu wdziera się pod kontynenty. Wulkany i trzęsienia ziemi są częste wokół Pierścienia Ognia, użyczając mu swojej nazwy…

Głęboka historia

Historia superkontynentów jest nieco mętna, ale geologowie są coraz bardziej przekonani, że kontynenty łączą się w jedną gigantyczną masę lądową średnio co 600 milionów lat. Najpierw pojawiła się Nuna, która istniała między 1,6 miliarda a 1,4 miliarda lat temu. Następnie Nuna rozpadła się, by około 900 milionów lat temu połączyć się w Rodinię. Rodinia rozpadła się 700 milionów lat temu. Następnie, około 320 milionów lat temu, uformowała się Pangea.

Istnieją wzory w cyrkulacji płaszcza (warstwa pod skorupą ziemską), które wydają się ładnie pasować do tego cyklu 600 milionów lat, powiedział Li. Ale niektóre minerały i złoto depozytów i sygnatury geochemiczne w starożytnych skał ponownie pojawiają się w dłuższym cyklu – jeden, który jest bliżej do miliarda lat. W nowym artykule w kwietniowym numerze czasopisma Precambrian Research i właśnie opublikowanym online, Li i jego koledzy twierdzą, że Ziemia faktycznie ma dwa równoległe cykle: trwający 600 milionów lat cykl superkontynentalny i trwający miliard lat cykl superoceaniczny. Każdy superkontynent rozpada się i reformuje za pomocą dwóch naprzemiennych metod, badacze stawiają hipotezę.

Naprzemienny wzór?

Te dwie metody nazywane są „introwersją” i „ekstrawersją”. Aby zrozumieć introwersję, wyobraź sobie superkontynent otoczony przez jeden superocean. Kontynent zaczyna się rozpadać na kawałki oddzielone nowym, wewnętrznym oceanem. Następnie, z jakiegokolwiek powodu, w tym nowym, wewnętrznym oceanie rozpoczynają się procesy subdukcji. W tych ognistych punktach skorupa oceaniczna zanurza się z powrotem w gorącym płaszczu Ziemi. Wewnętrzny ocean jest przeżuwany z powrotem do wnętrza planety. Kontynenty znów się łączą. Voila – nowy superkontynent, otoczony przez ten sam stary superocean, który był tam wcześniej.

Extroversion, z drugiej strony, tworzy zarówno nowy kontynent, jak i nowy superocean. W tym przypadku, superkontynent rozrywa się, tworząc ten wewnętrzny ocean. Ale tym razem subdukcja nie zachodzi w wewnętrznym oceanie, ale w superoceanie otaczającym superkontynent. Ziemia połyka superocean, ciągnąc za sobą skorupę kontynentalną wokół globu. Superkontynent zasadniczo wywraca się do góry nogami: Jego dawne linie brzegowe rozbijają się o siebie, tworząc nowy środek, a jego rozerwany środek jest teraz wybrzeżem. Tymczasem, niegdyś wewnętrzny ocean jest teraz zupełnie nowym superoceanem otaczającym nowy superkontynent.

Li i jego koledzy użyli modelowania, aby twierdzić, że przez ostatnie 2 miliardy lat, introwersja i ekstrawersja zmieniały się. W tym scenariuszu, superkontynent Nuna rozpadł się, a następnie utworzył Rodinię poprzez introwertyzm. Superocean z Nuny przetrwał, by stać się superoceanem Rodinii, który naukowcy nazwali Mirovoi. Nuna i Rodinia miały podobne konfiguracje, powiedział Li, co wzmacnia pogląd, że Nuna po prostu rozpadła się, a następnie wróciła do siebie.

Ale wtedy, skorupa oceaniczna Mirovoi zaczął subdukcji. Rodinia oderwała się od siebie, gdy jej superocean zniknął. Zatrzasnęła się z powrotem po drugiej stronie planety jako Pangea. Nowy ocean, który powstał jako Rodinia rifted, a następnie stał się superocean Pangea, znany jako Panthalassa.

Przyszłość Ziemi

Pangea, oczywiście, rifted się, aby stać się kontynenty, które znamy dzisiaj. Panthalassa’s pozostałości przetrwać jako Pacyfiku oceanic crust.

The ostatnie 2 miliardy lat historii pozowane w nowych badaniach są wiarygodne, powiedział Mark Behn, geofizyk w Boston College i Woods Hole Oceanographic Institution, który bada głęboką historię Ziemi, ale nie był zaangażowany w nowe badania. However, it’s hard to know whether the cycles studied represent a true, fundamental pattern.

„You only have three iterations, so you’re trying to extrapolate trends out of not very many cycles,” Behn said.

If the alternating pattern holds, Li said, the next supercontinent will form by introversion. Wewnętrzne oceany stworzone przez rozdarcie Pangei – Atlantyk, Indie i Ocean Południowy – zamkną się. Pacyfik rozszerzy się i stanie się pojedynczym superoceanem nowego kontynentu. Naukowcy nazywają ten teoretyczny przyszły superkontynent Amazją. (W tej chwili Pacyfik faktycznie kurczy się nieznacznie przez subdukcję, ale ten wzorzec może, ale nie musi trwać przez setki milionów lat.)

Przyszłość superkontynentu Ziemi pozostaje niejasna. Modele, które próbują połączyć ruchy kontynentów Ziemi z wewnętrzną dynamiką płaszcza, mogłyby pomóc określić, czy metody montażu introwertycznego/ekstrowertycznego są realistyczne, powiedział Li. Metody stosowane przez Li i jego kolegów, które obejmowały badanie wzorów zmienności molekularnej w starożytnych skałach, są prawdopodobnie na dobrej drodze do rozwiązania tych fundamentalnych kwestii tektoniki płyt, powiedział Behn.

W ostatecznym rozrachunku, powiedział Behn, pytanie sprowadza się do tego, co napędza tektonikę płyt. Nikt nie wie, co wyzwala początek subdukcji w konkretnym miejscu i czasie, powiedział. Istnieje nawet debata na temat tego, kiedy płyty Ziemi zaczęły się przemieszczać. Niektórzy naukowcy uważają, że tektonika płyt rozpoczęła się wkrótce po uformowaniu się Ziemi. Inni uważają, że zaczęła się 3 miliardy, 2 miliardy lub miliard lat temu.

„Dane dotyczące tych rzeczy dopiero wchodzą w wiek dojrzały”, powiedział Behn, „i dopiero teraz jesteśmy w stanie zacząć ciągnąć kawałki razem.”

• Way to Be Weird, Earth: 10 Strange Findings About Our Planet
• 25 Strangest Sights on Google Earth
• In Photos: Strange Purple Orb Found in Pacific Ocean

Originally published on Live Science.

.