Az új kutatások szerint a Rodinia ősi szuperkontinentuma kifelé fordult, amikor a Föld körülbelül 700 millió évvel ezelőtt elnyelte saját óceánját.
Rodinia egy szuperkontinensen volt, amely megelőzte a híresebb Pangeát, amely 320 és 170 millió évvel ezelőtt létezett. Egy új tanulmányban az ausztráliai Perthben lévő Curtin Egyetem Zheng-Xiang Li vezetésével a tudósok azzal érvelnek, hogy a szuperkontinensek és szuperkonténeteik váltakozó ciklusokban formálódnak és bomlanak fel, amelyek néha megőrzik az óceánkéregét, és néha újrahasznosítják azt a Föld belsejébe.
"Azt javasoljuk, hogy a Föld köpenyszerkezetét csak minden második szuperkontinensen teljesen átszervezzék egy új szuper-tengeri tengely és egy új tűzgyűrű regenerálása révén" - írta Li a Live Science e-mailben. A "Tűzgyűrű" a Csendes-óceán körüli szubdukciós zónák láncát képezi, ahol az óceánkéreg a földrészek alatt őrlik. A tűzgyűrű körül gyakori vulkánok és földrengések, amelyek a nevét hordozzák ...
Mély történelem
A szuperkontinensek története kissé homályos, ám a geoföldtudósok egyre inkább meg vannak győződve arról, hogy a kontinensek átlagosan 600 millió év alatt egy óriási földeségbe egyesülnek. Először jött a Nuna, amely 1,6 és 1,4 milliárd évvel ezelőtt létezett. Aztán Nuna szétesett, csak hogy összekapcsolódjon, mint Rodinia mintegy 900 millió évvel ezelőtt. Rodinia 700 millió évvel ezelőtt tört fel. Aztán, körülbelül 320 millió évvel ezelőtt, Pangea alakult.
A köpeny (a földkéreg alatti réteg) keringésében vannak olyan minták, amelyek látszólag megfelelnek ennek a 600 millió éves ciklusnak - mondta Li. Néhány ásványi és arany lerakódás, valamint a geokémiai aláírások az ősi kőzetekben hosszabb ciklusban megismétlődnek - ez megközelíti a milliárd évet. A Precambrian Research folyóirat áprilisi számában, amelyet csak közzétett online, Li és kollégái azzal érvelnek, hogy a Földnek ténylegesen két párhuzamos ciklusa fut: egy 600 millió éves szuperkontinentális ciklus és egy milliárd éves hosszú szuper tengerjáró ciklus. A kutatók feltételezésük szerint minden szuperkontinentum feloszlik és két váltakozó módszerrel megreformálódik.
Váltakozó minta?
A két módszert nevezik "introverzió" és "extroverzió". Az introverzió megértése érdekében képzeljünk el egy szuperkontinenst, amelyet egyetlen szuperhárán vesz körül. A kontinens darabokra osztódni kezd, amelyet egy új, belső óceán választ el. Ezután bármilyen okból megkezdődik a szubdukciós folyamatok ebben az új, belső óceánban. Ezekben a tüzes helyekben az óceáni kéreg visszamerül a Föld forró köpenyébe. A belső óceán visszakerül a bolygó belsejébe. A kontinensek újra összejönnek. Voilà - egy új szuperkontinensen, ugyanazon a régi szuper tengerjáró körül, amely korábban ott volt.
Az extroverzió viszont új kontinenst és új tengeri tengert hoz létre. Ebben az esetben a szuperkontinentum szétszakad, létrehozva azt a belső óceánt. De ezúttal a szubdukció nem a belső óceánban, hanem a rifting szuperkontinensen körülvevő szuperokonokban fordul elő. A Föld lenyelte a szuper-tengeri tengert, és a riftingodó kontinentális kéreg világszerte áthúzza. A szuperkontinentum lényegében kifelé fordul: Korábbi tengerpartjai összetörtek, hogy kialakítsák az új középső részét, és szakadt középső része ma a part. Időközben az egykori belső óceán most vadonatúj szuper tengerjáró, amely körülveszi az új szuperkontinensen.
Li és munkatársai modellezéssel állították, hogy az elmúlt 2 milliárd évben az introverzió és az extroverzió váltakoztak. Ebben a forgatókönyvben a szuperkontinentális Nuna szétesett, majd az introverzió révén Rodinia-t alakított ki. Nuna szuperokánja így maradt fenn, és Rodinia szuperokává vált, amelyet a tudósok Mirovoi-nak neveztek. Li elmondta, hogy Nuna és Rodinia hasonló konfigurációjú volt. Ez megerősíti azt a gondolatot, hogy Nuna egyszerűen széttört, majd újra összejön.
De aztán a Mirovoi óceáni héja elkezdett enyhülni. Rodinia szétesett, ahogy a szuperokánja eltűnt. Pangea-ként visszapattant a bolygó másik oldalán. Az új óceán, amely Rodinia formájában felbomlott, később Pangea szuperhálójává vált, Panthalassa néven.
A Föld jövője
A Pangea természetesen széttöredezett, hogy olyan kontinensekké váljanak, amelyeket ma ismerünk. Panthalassa maradványai a csendes-óceáni kéreg formájában maradnak fenn.
Az új kutatásban szereplő elmúlt 2 milliárd éves történelem valószínűsíthető - mondta Mark Behn, a Bostoni Főiskola és a Woods Hole Oceanográfiai Intézet geofizikusa, aki a Föld mély történetét vizsgálja, de nem vett részt az új kutatásban. Nehéz azonban megtudni, hogy a vizsgált ciklusok valós, alapvető mintát képviselnek-e.
"Csak három iterációja van, tehát nem sok ciklusból próbál kibontani a trendeket" - mondta Behn.
Ha a váltakozó minta fennáll, mondta Li, a következő szuperkontinentum introverzióval alakul ki. A Pangea rifting által létrehozott belső óceánok - az Atlanti-óceán, az indiai és a déli óceánok - bezáródnak. A Csendes-óceán kibővül, és az új kontinens egyetlen szuperhős tengere lesz. A tudósok ezt az elméleti jövő szuperkontinentust Amasia-nak hívják. (Ebben a pillanatban a Csendes-óceán valóban kissé zsugorodik a szubdukció révén, de ez a minta több száz millió év alatt folytatódhat, vagy nem folytatódik.)
A Föld szuperkontinentális jövője továbbra sem világos. A modellek, amelyek megkísérelik a Föld kontinenseinek mozgásait a köpeny belső dinamikájával kombinálni, segíthetnek annak meghatározásában, hogy az introverzió / extroverzió összeszerelési módszerei reálisak-e. Li és kollégái által alkalmazott módszerek, amelyek magukban foglalják az ókori kőzetek molekuláris variációinak tanulmányozását, valószínűleg a megfelelő úton vannak a lemeztektonika ezen alapvető kérdéseinek megoldásához - mondta Behn.
Végül - mondta Behn - a kérdés az, hogy mi vezeti a lemeztektonikát. Senki sem tudja, mi indítja el a szubdukciót egy adott helyen és időben - mondta. Arra is vita folyik, hogy mikor kezdtek a Föld tányérai körbefutni. Egyes tudósok szerint a lemeztektonika hamarosan a Föld kialakulása után kezdődött meg. Mások szerint ez 3 milliárd, 2 milliárd vagy egy milliárd évvel ezelőtt kezdődött.
"Ezeknek a dolgoknak a adatai csak elmúltak - mondta Behn -, és csak most kezdjük el összerakni a darabokat."
