Det eldgamle superkontinentet Rodinia vendte seg ut når jorda svelget sitt eget hav for rundt 700 millioner år siden, antyder ny forskning.
Rodinia var et superkontinent som gikk foran den mer berømte Pangea, som eksisterte for mellom 320 millioner og 170 millioner år siden. I en ny studie argumenterer forskere ledet av Zheng-Xiang Li fra Curtin University i Perth, Australia, at superkontinent og deres superoceaner dannes og brytes opp i vekslende sykluser som noen ganger bevarer havskorpen og noen ganger resirkulerer den tilbake til jordas indre.
"Vi foreslår at jordas mantelstruktur bare blir fullstendig omorganisert hvert andre superkontinent gjennom regenerering av en ny superocean og en ny ring av ild," skrev Li i en e-post til Live Science. "Ring of Fire" er en kjede av subduksjonssoner rundt Stillehavet, der havskorpen sliper under kontinentene. Vulkaner og jordskjelv er hyppige rundt ildringen, og gir det navnet ...
Dyp historie
Superkontinenters historie er litt grumsete, men geovitenskapsmenn er i økende grad overbevist om at kontinentene i gjennomsnitt smelter sammen til en gigantisk landmasse hvert 600 millioner år. Først kom Nuna, som eksisterte for mellom 1,6 og 1,4 milliarder år siden. Da brøt Nuna fra hverandre, bare for å samle seg som Rodinia for rundt 900 millioner år siden. Rodinia brøt opp for 700 millioner år siden. Da dannet Pangea seg for rundt 320 millioner år siden.
Det er mønstre i sirkulasjonen av mantelen (laget under jordskorpen) som ser ut til å stemme godt overens med denne 600 millioner år lange syklusen, sa Li. Men noen mineral- og gullforekomster og geokjemiske signaturer i gammel bergart dukker opp igjen i en lengre syklus - en som er nærmere en milliard år. I en ny artikkel i aprilutgaven av tidsskriftet Precambrian Research og nettopp publisert på nettet, hevder Li og kollegene at jorden faktisk har to sammenfallende sykluser som kjører: en 600 millioner år lang superkontinentalsyklus og en milliard år lang superocean syklus. Hvert superkontinent bryter opp og reformerer med to vekslende metoder, antar forskerne.
Et vekslende mønster?
De to metodene kalles "introversion" og "extroversion." For å forstå introversion, kan du tenke deg et superkontinent omgitt av en enkelt superocean. Kontinentet begynner å dele seg i biter atskilt av et nytt, indre hav. Så, uansett grunn, begynner subduksjonsprosesser i dette nye, indre havet. På disse brennende stedene dykker den oseaniske jordskorpen tilbake i jordas varme mantel. Det indre havet tygges tilbake i planetens indre. Kontinentene kommer sammen igjen. Voilà - et nytt superkontinent, omgitt av den samme gamle superoceanen som var der før.
Ekstroversjon skaper derimot både et nytt kontinent og et nytt superocean. I dette tilfellet brister et superkontinent fra hverandre og skaper det indre havet. Men denne gangen forekommer subduksjonen ikke i det indre havet, men i superoceanen rundt det riftende superkontinentet. Jorden svelger den superocean, og drar den riftende kontinentale skorpen klar rundt kloden. Superkontinentet slår i det vesentlige utvendig og utvendig: De tidligere kystlinjene smadrer sammen for å danne den nye midten, og den sønderrevne midten er nå kysten. I mellomtiden er det en gang indre hav nå et helt nytt superocean som omgir det nye superkontinentet.
Li og kollegene brukte modellering for å hevde at introversjon og ekstroversjon de siste 2 milliarder årene har vekslet. I dette scenariet brøt superkontinentet Nuna fra hverandre og dannet Rodinia via introversjon. Nunas superocean overlevde dermed å bli Rodinias superocean, som forskere har kalt Mirovoi. Nuna og Rodinia hadde lignende konfigurasjoner, sa Li, noe som styrker forestillingen om at Nuna rett og slett gikk fra hverandre og deretter kom sammen igjen.
Men så begynte den oseaniske skorpen til Mirovoi å undertrykkes. Rodinia trakk seg fra hverandre da superoceanen forsvant. Den smalt sammen igjen på den andre siden av planeten som Pangea. Det nye havet som dannet seg når Rodinia riftet, og deretter ble det Pangeas superocean, kjent som Panthalassa.
Jordens fremtid
Pangea, selvfølgelig, riftet fra hverandre for å bli kontinentene vi kjenner i dag. Panthalassas rester overlever som Stillehavets havskorpe.
De siste 2 milliarder årene av historie som ble lagt til i den nye forskningen er sannsynlige, sa Mark Behn, geofysiker ved Boston College og Woods Hole Oceanographic Institution, som studerer jordas dype historie, men ikke var involvert i den nye forskningen. Imidlertid er det vanskelig å vite om syklusene som studeres representerer et sant, grunnleggende mønster.
"Du har bare tre iterasjoner, så du prøver å ekstrapolere trender fra ikke så mange sykluser," sa Behn.
Hvis det vekslende mønsteret holder, sa Li, vil det neste superkontinentet dannes ved introversjon. De indre havene som ble skapt av Pangeas rifting - Atlanterhavet, det indiske og sørhavet - vil stenge. Stillehavet utvides til å bli det nye kontinentets eneste superocean. Forskere kaller dette teoretiske fremtidens superkontinent Amasia. (I dette øyeblikk krymper Stillehavet faktisk litt via subduksjon, men det mønsteret kan eller ikke kan fortsette over hundrevis av millioner av år.)
Jordens superkontinent fremtid forblir uklar. Modeller som prøver å kombinere bevegelsene til jordas kontinenter med den indre dynamikken i mantelen, kan hjelpe med å bestemme om introversjonen / ekstroversjonsmonteringsmetodene er realistiske, sa Li. Metodene som ble brukt av Li og kollegene, som involverte å studere molekylære variasjonsmønstre i eldgamle bergarter, er sannsynligvis på rett vei for å takle disse grunnleggende spørsmålene om platetektonikk, sa Behn.
Til syvende og sist, sa Behn, kommer spørsmålet ned på hva som driver platetektonikk. Ingen vet hva som utløser starten på subduksjon på et bestemt sted og tidspunkt, sa han. Det er til og med debatt om når jordens plater begynte å rase rundt. Noen forskere tror platetektonikk begynte like etter at Jorden ble dannet. Andre tror det startet for 3 milliarder, 2 milliarder eller for en milliard år siden.
"Dataene for disse tingene begynner bare å bli eldre," sa Behn, "og vi kan først begynne å trekke sammen brikkene."
