Стародавній суперконтинент Родінії виявився назовні, коли Земля проковтнула власний океан близько 700 мільйонів років тому, свідчать нові дослідження.
Родінія була суперконтинентом, який передував більш відомій Пангеї, яка існувала між 320 і 170 мільйонами років тому. У новому дослідженні вчені під керівництвом Чжен-Сян Лі з Університету Кертіна в Перті, Австралія, стверджують, що суперконтиненти та їх суперокеани утворюються та розпадаються по чергових циклах, які іноді зберігають океанську кору та інколи переробляють її назад у надр Землі.
"Ми пропонуємо, що структура мантії Землі лише повністю реорганізується кожен другий суперконтинент завдяки відродженню нового суперокеану та нового вогняного кільця", - написав Лі в електронному листі до Live Science. "Вогненне кільце" - це ланцюг зон субдукції навколо Тихого океану, де під материками подрібнюється кора океану. Вулкани та землетруси часті навколо Вогняного Кільця, даючи йому назву ...
Глибока історія
Історія суперконтинентів трохи каламутна, але геознавці все більше переконуються, що материки в середньому кожні 600 мільйонів років зливаються в одну гігантську сушу. Першою стала Нуна, яка існувала між 1,6 млрд. Та 1,4 млрд. Років тому. Тоді Нуна розпалася, лише зробившись як Родінія близько 900 мільйонів років тому. Родінія розпалася 700 мільйонів років тому. Потім, приблизно 320 мільйонів років тому, утворилася Пангея.
Лі зазначає, що в циркуляції мантії (шару під земною корою) є закономірності, які, здається, добре співпадають із цим 600-мільйонним циклом, сказав Лі. Але деякі родовища корисних копалин та геохімічних знаків у древній скелі виникають у більш тривалому циклі - ближчому до мільярда років. У новому документі в квітневому випуску журналу «Докембрійські дослідження» та щойно опублікованому в Інтернеті Лі та його колеги стверджують, що Земля насправді працює двома одночасними циклами: цикл суперконтинента, що триває 600 мільйонів років, і суперокеан довгий мільярд років. цикл. Дослідники припускають, що кожен суперконтинент розпадається та реформується двома чергуючими методами.
Черговий візерунок?
Два способи називають "інтроверсією" та "екстраверсією". Щоб зрозуміти інтроверсію, уявіть собі суперконтинент, оточений одним суперокеаном. Континент починає розбиватися на частини, розділені новим внутрішнім океаном. Тоді з будь-якої причини в цьому новому внутрішньому океані починаються процеси субдукції. На цих вогняних плямах океанічна кора занурюється назад у гарячу мантію Землі. Внутрішній океан пережовується у внутрішній частині планети. Континенти знову збираються разом. Voilà - новий суперконтинент, оточений тим самим старим суперокеаном, який був там раніше.
З іншого боку, екстраверсія створює як новий континент, так і новий суперокеан. У цьому випадку суперконтинент розпадається, створюючи той внутрішній океан. Але цього разу субдукція відбувається не у внутрішньому океані, а у суперокеї, що оточує суперконтинент, що розривається. Земля ковтає суперокеан, перетягуючи рифтинг континентальної кори чистою навколо земної кулі. Суперконтинент, по суті, вивертається назовні: його колишні берегові лінії поєднуються, утворюючи його нову середину, а його розірвана середина тепер - узбережжя. Тим часом, колись внутрішній океан тепер є абсолютно новим суперокеаном, що оточує новий суперконтинент.
Лі та його колеги використовували моделювання, щоб стверджувати, що за останні 2 мільярди років інтроверсія та екстраверсія чергувалися. У цьому сценарії суперконтинент Нуна розпався і потім сформував Родінію шляхом інтроверсії. Суперокей Нуни, таким чином, пережив, щоб стати суперокеаном Родінії, який вчені охрестили Міровим. Ліна сказала, що Нуна і Родінія мали подібні конфігурації, що посилює уявлення про те, що Нуна просто розпалася, а потім знову зібралася разом.
Але потім океанічна кора Мірового почала піддаватися. Родінія відірвалася, коли її суперпек зник. Панґея спіткнулася назад по той бік планети. Новий океан, що утворився під час розтоплення Родінії, а потім став суперокеаном Пангеї, відомим як Панталаса.
Майбутнє Землі
Звичайно, Пангея розбилася, щоб стати континентами, про які ми знаємо сьогодні. Залишки Панталаси зберігаються як тихоокеанська кора.
Протягом останніх 2 мільярдів років історія, що описується в нових дослідженнях, є правдоподібною, заявив Марк Бен, геофізик з Бостонського коледжу та Океанографічного інституту Вуд Холла, який вивчає глибоку історію Землі, але не був причетний до нових досліджень. Однак важко знати, чи представляють вивчені цикли справжню, фундаментальну закономірність.
"У вас є лише три ітерації, тому ви намагаєтесь екстраполювати тенденції з не дуже багато циклів", - сказав Бен.
Якщо змінний малюнок має місце, сказав Лі, наступний суперконтинент формується за допомогою інтроверсії. Внутрішні океани, створені розщепленням Пангеї, - Атлантичний, Індійський та Південний океани - закриються. Тихий океан розшириться і стане єдиним суперокеаном нового континенту. Вчені називають це теоретичне майбутнє суперконтинентом Амасія. (У цей час Тихий океан насправді дещо скорочується за рахунок субдукції, але ця картина може продовжуватися або не може продовжуватися протягом сотень мільйонів років.)
Суперконтинент майбутнього Землі залишається незрозумілим. Лі, що намагаються поєднати рухи материків Землі з внутрішньою динамікою мантії, можуть допомогти визначити, чи реалістичні способи складання інтроверсії / екстраверсії реалістичні, сказав Лі. Методи, які застосовували Лі та його колеги, які передбачали вивчення моделей молекулярних змін у древніх породах, ймовірно, на правильному шляху вирішення цих основних питань тектоніки плит, сказав Бен.
Зрештою, зазначив Бен, питання зводиться до того, що рухає тектонікою плит. Ніхто не знає, що запускає початок субдукції в певному місці та часі, сказав він. Існує навіть суперечка про те, коли земні пластини почали кризитися навколо. Деякі вчені вважають, що тектоніка плит почалася незабаром після утворення Землі. Інші вважають, що це почалося 3 мільярди, 2 мільярди або мільярд років тому.
"Дані для цих речей тільки починають старіти", - сказав Бен, - і ми лише зараз можемо почати розбирати шматки разом.
