Peter Tucker
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L'antico supercontinente di Rodinia si è rovesciato quando la Terra ha ingoiato il proprio oceano circa 700 milioni di anni fa, secondo una nuova ricerca.
Rodinia era un supercontinente che ha preceduto la più famosa Pangea, che esisteva tra 320 milioni e 170 milioni di anni fa. In un nuovo studio, gli scienziati guidati da Zheng-Xiang Li della Curtin University di Perth, in Australia, sostengono che i supercontinenti ei loro superoceani si formano e si disgregano in cicli alternati che a volte preservano la crosta oceanica e talvolta la riciclano nell'interno della Terra..
"Suggeriamo che la struttura del mantello terrestre venga completamente riorganizzata solo ogni secondo supercontinente [o ogni altro ciclo] attraverso la rigenerazione di un nuovo superoceano e un nuovo anello di fuoco", ha scritto Li in una e-mail a. L '"anello di fuoco" è una catena di zone di subduzione intorno al Pacifico, dove la crosta oceanica si frantuma sotto i continenti. Vulcani e terremoti sono frequenti intorno all'Anello di Fuoco, dandogli il nome ... [Nelle foto: Oceano nascosto sotto la superficie terrestre]
Storia profonda
La storia dei supercontinenti è un po 'oscura, ma i geoscienziati sono sempre più convinti che i continenti si fondano in un'unica massa continentale gigante ogni 600 milioni di anni, in media. Per prima è arrivata Nuna, che esisteva tra 1,6 e 1,4 miliardi di anni fa. Poi Nuna si separò, solo per fondersi come Rodinia circa 900 milioni di anni fa. Rodinia si è sciolta 700 milioni di anni fa. Poi, circa 320 milioni di anni fa, si formò Pangea.
Ci sono modelli nella circolazione del mantello (lo strato sotto la crosta terrestre) che sembrano adattarsi bene a questo ciclo di 600 milioni di anni, ha detto Li. Ma alcuni depositi di minerali e oro e tracce geochimiche nelle rocce antiche si ripresentano in un ciclo più lungo, più vicino a un miliardo di anni. In un nuovo articolo nel numero di aprile della rivista Precambrian Research e appena pubblicato online, Li ei suoi colleghi sostengono che la Terra ha effettivamente due cicli simultanei in esecuzione: un ciclo supercontinente di 600 milioni di anni e un superoceano di un miliardo di anni ciclo. Ogni supercontinente si rompe e si riforma con due metodi alternati, ipotizzano i ricercatori.
Uno schema alternato?
I due metodi sono chiamati "introversione" ed "estroversione". Per capire l'introversione, immagina un supercontinente circondato da un unico superoceano. Il continente inizia a dividersi in pezzi separati da un nuovo oceano interno. Quindi, per qualsiasi motivo, i processi di subduzione iniziano in questo nuovo oceano interno. In questi punti infuocati, la crosta oceanica si tuffa di nuovo nel caldo mantello della Terra. L'oceano interno viene rimasticato nell'interno del pianeta. I continenti tornano di nuovo insieme. Voilà - un nuovo supercontinente, circondato dallo stesso vecchio superocean che c'era prima. [Cronologia foto: come si è formata la Terra]
L'estroversione, d'altra parte, crea sia un nuovo continente che un nuovo superoceano. In questo caso, un supercontinente si divide, creando quell'oceano interno. Ma questa volta, la subduzione non avviene nell'oceano interno, ma nel superoceano che circonda il supercontinente di rifting. La Terra inghiotte il superoceano, trascinando la crosta continentale spaccata intorno al globo. Il supercontinente essenzialmente si capovolge: le sue antiche coste si frantumano per formare il suo nuovo centro, e il suo centro lacerato è ora la costa. Nel frattempo, l'oceano un tempo interno è ora un nuovissimo superocean che circonda il nuovo supercontinente.
Li ei suoi colleghi hanno utilizzato modelli per sostenere che negli ultimi 2 miliardi di anni si sono alternate introversione ed estroversione. In questo scenario, il supercontinente Nuna si è rotto e poi ha formato Rodinia attraverso l'introversione. Il superoceano di Nuna sopravvisse così per diventare il superoceano di Rodinia, che gli scienziati hanno soprannominato Mirovoi. Nuna e Rodinia avevano configurazioni simili, ha detto Li, il che rafforza l'idea che Nuna si sia semplicemente rotta e poi sia tornata di nuovo insieme.
Ma poi, la crosta oceanica di Mirovoi iniziò a sottomettersi. Rodinia si separò quando il suo superoceano scomparve. Ricominciarono dall'altra parte del pianeta come Pangea. Il nuovo oceano che si è formato con la spaccatura di Rodinia, è diventato il superoceano di Pangea, noto come Panthalassa.
Il futuro della Terra
La Pangea, ovviamente, si è spaccata per diventare i continenti che conosciamo oggi. I resti di Panthalassa sopravvivono come la crosta oceanica del Pacifico.
Gli ultimi 2 miliardi di anni di storia postulati nella nuova ricerca sono plausibili, ha affermato Mark Behn, geofisico del Boston College e della Woods Hole Oceanographic Institution, che studia la storia profonda della Terra ma non è stato coinvolto nella nuova ricerca. Tuttavia, è difficile sapere se i cicli studiati rappresentano un modello vero e fondamentale.
"Hai solo tre iterazioni, quindi stai cercando di estrapolare le tendenze da non molti cicli", ha detto Behn.
Se il modello alternato regge, ha detto Li, il prossimo supercontinente si formerà per introversione. Gli oceani interni creati dal rifting di Pangea - l'Atlantico, l'Indiano e gli oceani meridionali - si chiuderanno. Il Pacifico si espanderà fino a diventare l'unico superoceano del nuovo continente. Gli scienziati chiamano questo teorico supercontinente futuro Amasia. (In questo momento, il Pacifico si sta effettivamente restringendo leggermente a causa della subduzione, ma quel modello può o meno continuare per centinaia di milioni di anni.)
Il futuro del supercontinente terrestre rimane poco chiaro. I modelli che tentano di combinare i movimenti dei continenti terrestri con le dinamiche interne del mantello potrebbero aiutare a determinare se i metodi di assemblaggio di introversione / estroversione sono realistici, ha detto Li. I metodi utilizzati da Li e dai suoi colleghi, che hanno coinvolto lo studio dei modelli di variazione molecolare nelle rocce antiche, sono probabilmente sulla strada giusta per affrontare queste domande fondamentali della tettonica a placche, ha detto Behn.
Alla fine, ha detto Behn, la questione si riduce a ciò che guida la tettonica a placche. Nessuno sa cosa fa scattare l'inizio della subduzione in un luogo e in un momento particolari, ha detto. C'è persino un dibattito su quando le placche della Terra hanno iniziato a circolare. Alcuni scienziati pensano che la tettonica a placche sia iniziata subito dopo la formazione della Terra. Altri pensano che sia iniziato 3 miliardi, 2 miliardi o un miliardo di anni fa.
"I dati per queste cose stanno appena diventando maggiorenni", ha detto Behn, "e solo ora siamo in grado di iniziare a mettere insieme i pezzi".
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