Новите проучвания сочат, че древният суперконтинент на Родиния се е обърнал отвътре, докато Земята е погълнала собствения си океан преди около 700 милиона години.
Родиния беше суперконтинент, предшестващ по-известната Пангея, която е съществувала преди 320 милиона и 170 милиона години. В ново проучване учените, ръководени от Джън-Сян Ли от университета Къртин в Пърт, Австралия, твърдят, че суперконтинентите и техните суперокеи се образуват и разпадат в редуващи се цикли, които понякога запазват океанската кора и понякога я рециклират обратно във вътрешността на Земята.
"Ние предполагаме, че структурата на мантията на Земята се преобразува напълно напълно всеки втори суперконтинент чрез регенериране на нов суперокеан и нов огнен пръстен", написа Ли в имейл до Live Science. „Огненият пръстен“ е верига от субдукционни зони около Тихия океан, където под океаните се смила кора на океана. Вулканите и земетресенията са чести около Огненния пръстен, давайки му името си ...
Дълбока история
Историята на суперконтинентите е малко мътна, но геознавците са все по-убедени, че континентите се сливат в една гигантска сухоземна средно на всеки 600 милиона години. Първо дойде Nuna, съществуващ преди 1,6 милиарда до 1,4 милиарда години. Тогава Нуна се разпадна, само за да се слее като Родиния преди около 900 милиона години. Родиния се раздели преди 700 милиона години. Тогава, преди около 320 милиона години, се формира Пангея.
Има модели в циркулацията на мантията (слоя под земната кора), които сякаш добре съвпадат с този цикъл от 600 милиона години, каза Ли. Но някои находища на минерали и злато и геохимични подписи в древната скала се появяват в по-дълъг цикъл - този, който е по-близо до милиард години. В нова статия в априлския брой на списанието Precambrian Research и току-що публикувана онлайн, Ли и неговите колеги твърдят, че Земята действително има два едновременни цикъла: цикъл на суперконтинента, дълъг 600 милиона години и суперокеан дълъг милиард години цикъл. Всеки суперконтинент се разпада и реформира чрез два редуващи се метода, изтъкват изследователите.
Редуващ се модел?
Двата метода се наричат „интроверсия“ и „екстроверсия“. За да разберете интроверсията, представете си суперконтинент, заобиколен от един суперокеан. Континентът започва да се разделя на парчета, разделени от нов, вътрешен океан. Тогава по някаква причина започват процеси на субдукция в този нов, вътрешен океан. На тези огнени петна океанската кора се гмурка обратно в горещата мантия на Земята. Вътрешният океан се дъвче обратно във вътрешността на планетата. Континентите отново се събират заедно. Voilà - нов суперконтинент, заобиколен от същия стар суперокан, който е бил там преди.
От друга страна, екстраверсията създава както нов континент, така и нов суперокеан. В този случай суперконтинент се разделя, създавайки този вътрешен океан. Но този път поглъщането се случва не във вътрешния океан, а в суперокеаните, заобикалящи разривния суперконтинент. Земята поглъща суперокеана, влачейки разкъсващата се континентална кора по света. Суперконтинентът по същество се превръща отвътре навън: Бившите му брегови линии се разбиват, за да образуват новата му среда, а разкъсаната му среда сега е брега. Междувременно някогашният вътрешен океан сега е чисто нов суперокеан, заобикалящ новия суперконтинент.
Ли и неговите колеги използваха моделиране, за да твърдят, че през последните 2 милиарда години интроверсията и екстроверсията се редуват. В този сценарий, суперконтинентът Нуна се разпадна и след това формира Родиния чрез интроверсия. По този начин суперокеанът на Нуна оцеля, за да се превърне в суперокеан на Родиния, който учените нарекоха Мировой. Нуна и Родиния имаха подобни конфигурации, каза Ли, което укрепва схващането, че Нуна просто се е разпаднала и след това отново са се събрали.
Но след това океанската кора на Мировой започна да потиска. Родиния се откъсна, когато суперокеанът му изчезна. То се удари отново от другата страна на планетата като Пангея. Новият океан, който се е образувал с разрушаването на Родиния, а след това се превръща в суперокеан на Пангея, известен като Панталаса.
Бъдещето на Земята
Пангея, разбира се, се раздели, за да се превърне в континентите, които познаваме днес. Останките от Панталаса оцеляват като тихоокеанската кора.
Изминалите 2 милиарда години история, представени в новите изследвания, са правдоподобни, заяви Марк Бен, геофизик от Бостънския колеж и Океанографската институция Woods Hole, който изучава дълбоката история на Земята, но не е участвал в новите изследвания. Трудно е обаче да се знае дали изследваните цикли представляват истински фундаментален модел.
"Имате само три повторения, така че се опитвате да екстраполирате тенденциите от не много много цикли", каза Бен.
Ако променливият модел се задържи, каза Ли, следващият суперконтинент ще се формира чрез интроверсия. Вътрешните океани, създадени от разрива на Пангея - Атлантическия, Индийския и Южния океан, ще се затворят. Тихият океан ще се разшири, за да се превърне в единствения суперокеан на новия континент. Учените наричат това теоретично бъдеще суперконтинент Амасия. (В този момент във времето Тихият океан всъщност леко се свива чрез понижаване, но този модел може да продължи или да не продължи повече от стотици милиони години.)
Бъдещето на суперконтинента на Земята остава неясно. Модели, които се опитват да комбинират движенията на земните континенти с вътрешната динамика на мантията, биха могли да помогнат да се определи дали методите за сглобяване на интроверсия / екстроверсия са реалистични, каза Ли. Методите, използвани от Ли и неговите колеги, които включваха изучаване на модели на молекулни вариации в древните скали, вероятно са на правилния път за справяне с тези основни въпроси на тектониката на плочите, каза Бен.
В крайна сметка, каза Бен, въпросът се свежда до това какво задвижва тектониката на плочите. Никой не знае какво задейства началото на понижаването на определено място и време, каза той. Има дори дебат за това кога земните плочи започнаха да се клатят наоколо. Някои учени смятат, че тектониката на плочите е започнала скоро след формирането на Земята. Други смятат, че тя е започнала преди 3 милиарда, 2 милиарда или милиард години.
"Данните за тези неща едва навършват възраст", каза Бен, "и едва сега можем да започнем да дърпаме парчетата заедно."
