Новое исследование предполагает, что древний суперконтинент Родиния вывернулся наизнанку, когда Земля поглотила собственный океан около 700 миллионов лет назад.
Родиния – это суперконтинент, который предшествовал более известной Пангеи, существовавшей между 320 и 170 миллионами лет назад. В новом исследовании учёные под руководством Чжэн-Сян Ли из Университета Кертина в Перте, Австралия, утверждают, что суперконтиненты образуются и распадаются в чередующихся циклах, которые иногда сохраняют окружающий их суперокеан, а иногда разрушают его.
“Мы предполагаем, что структура мантии Земли полностью реорганизуется каждый второй цикл за счёт генерации нового суперокеана и нового огненного кольца”, – отметил Ли.
“Огненное кольцо” – это цепь зон субдукции вокруг Тихого океана, где кора океана уходит под континенты. Вокруг Огненного кольца находится много активных вулканов и часто происходят землетрясения, что и дало ему такое название.
Глубокая история
История суперконтинентов немного запутанная, но геологи всё больше убеждаются , что континенты сливаются в один гигантский суперконтинент каждые 600 миллионов лет, в среднем. Первой была Нуна, которая существовала между 1,6 и 1,4 миллиардами лет назад. Затем Нуна распалась, только чтобы слиться в Родинию около 900 миллионов лет назад. Родиния распалась 700 миллионов лет назад. Затем, около 320 миллионов лет назад, образовалась Пангея.
По словам Ли, в циркуляции мантии (слоя под земной корой) есть закономерности, которые, кажется, хорошо соответствуют этому 600-миллионному циклу. Но некоторые месторождения полезных ископаемых и золота, а также геохимические признаки в древних породах повторяются в более длительном цикле, который приближается к миллиарду лет. В новой статье, Ли и его коллеги утверждают, что на Земле на самом деле протекают два параллельных цикла: цикл суперконтинента продолжительностью 600 миллионов лет и цикл суперокеана продолжительностью миллиард лет. Исследователи предполагают, что каждый суперконтинент распадается и реформируется двумя чередующимися методами.
Чередующийся узор?
Эти два метода называются “интроверсия” и “экстраверсия”. Чтобы понять интроверсию, представьте себе суперконтинент, окружённый одним суперокеаном. Континент начинает раскалываться на части, разделённые новым внутренним океаном. Затем по какой-то причине в этом новом внутреннем океане начинаются процессы субдукции. В этих огненных точках океаническая кора ныряет обратно в горячую мантию Земли. При этом внутренний океан поглощается внутренней частью планеты. Континенты снова объединяются. Вуаля – получаем новый суперконтинент, окружённый тем же старым суперокеаном, который был там и раньше.
С другой стороны, экстраверсия создаёт и новый континент, и новый суперокеан. В этом случае суперконтинент раскалывается, создавая этот внутренний океан. Но на этот раз субдукция происходит не во внутреннем океане, а в суперокеане, окружающем суперконтинент. Земля поглощает суперокеан, разрушая континентальную кору. Суперконтинент, по сути, выворачивается наизнанку: его бывшие береговые линии сливаются вместе, образуя новую середину, а его разорванная середина теперь является побережьем. Между тем, некогда внутренний океан превратился в новый суперокеан, окружающий новый суперконтинент.
Ли и его коллеги использовали моделирование, чтобы доказать, что за последние 2 миллиарда лет интроверсия и экстраверсия чередовались. В этом сценарии суперконтинент Нуна распался, а затем через интроверсию образовал Родинию. Таким образом, суперокеан Нуны выжил и превратился в суперокеан Родинии, который учёные назвали Мировым. Ли сказал, что у Нуны и Родинии были похожие конфигурации, что подтверждает мнение о том, что Нуна просто распалась, а затем снова собралась вместе.
Но затем океаническая кора Мирового океана начала подниматься. Родиния разошлась, когда её суперокеан исчез. Он снова соединился на другом конце планеты как Пангея. Новый океан, образовавшийся во время разлома Родинии, стал суперокеаном Пангеи, известным как Панталасса.
Будущее Земли
Позже Пангея раскололась и превратилась в континенты, которые мы знаем сегодня. Остатки Панталасса сохранились как кора Тихого океана.
Последние 2 миллиарда лет истории, представленные в новом исследовании, являются правдоподобными, сказал Марк Бен, геофизик из Бостонского колледжа и океанографического института Вудс-Хоул, который изучает глубокую историю Земли, но не участвовал в новом исследовании. Однако трудно понять, представляют ли изученные циклы истинную фундаментальную закономерность.
“У вас всего три итерации, поэтому вы пытаетесь экстраполировать тенденции из небольшого числа циклов”, – сказал Бен.
По словам Ли, если чередующийся паттерн сохранится, следующий суперконтинент сформируется в результате интроверсии. Внутренние океаны, созданные после разрушения Пангеи – Атлантический, Индийский и Южный – исчезнут. Тихий океан расширится, превратившись в единый суперокеан нового континента. Учёные называют этот теоретический будущий суперконтинент Амасией . В настоящий момент Тихий океан фактически немного сжимается из-за субдукции, но это может измениться в будущем.
Будущее суперконтинента Земли остаётся неясным. По словам Ли, модели, которые пытаются объединить движения континентов Земли с внутренней динамикой мантии, могут помочь определить, реалистичны ли методы интроверсии / экстраверсии. По словам Бена, методы, используемые Ли и его коллегами, которые включали изучение закономерностей молекулярных изменений в древних породах, вероятно, находятся на правильном пути для решения этих фундаментальных вопросов тектоники плит.
В конечном итоге, сказал Бен, вопрос сводится к тому, что движет тектоникой плит. По его словам, никто не знает, что вызывает начало субдукции в определённом месте и в определённое время. Есть даже дебаты о том, когда пластины Земли начали колебаться. Некоторые учёные считают, что тектоника плит началась вскоре после образования Земли. Другие считают, что это началось 3, 2 или 1 миллиард лет назад.
Источник: https://universetoday.ru/
Обозрение "Terra & Comp".
