L'antico supercontinente di Rodinia si è capovolto quando la Terra ha ingoiato il suo oceano circa 700 milioni di anni fa, secondo una nuova ricerca.
Rodinia era un supercontinente che precedeva la più famosa Pangaea, 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 e i loro superocean si formano e si rompono 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 ogni secondo supercontinente attraverso la rigenerazione di un nuovo superocean e un nuovo anello di fuoco", ha scritto Li in una e-mail a Live Science. "Ring of Fire" è una catena di zone di subduzione intorno al Pacifico, dove la crosta dell'oceano si macina sotto i continenti. Vulcani e terremoti sono frequenti intorno all'anello di fuoco, dandogli il suo nome ...
Storia profonda
La storia dei supercontinenti è un po 'oscura, ma i geoscienziati sono sempre più convinti che i continenti si fondano in una gigantesca massa terrestre ogni 600 milioni di anni, in media. Prima arrivò Nuna, che esisteva tra 1,6 miliardi e 1,4 miliardi di anni fa. Quindi Nuna si spezzò, solo per fondersi come Rodinia circa 900 milioni di anni fa. Rodinia si sciolse 700 milioni di anni fa. Quindi, circa 320 milioni di anni fa, si formò Pangea.
Ci sono schemi nella circolazione del mantello (lo strato sotto la crosta terrestre) che sembrano adattarsi perfettamente a questo ciclo di 600 milioni di anni, ha detto Li. Ma alcuni depositi di minerali e oro e firme geochimiche nell'antica roccia ricorrono in un ciclo più lungo - uno che è più vicino a un miliardo di anni. In un nuovo articolo nel numero di aprile della rivista Precambrian Research e appena pubblicato online, Li e i suoi colleghi sostengono che la Terra ha effettivamente due cicli simultanei in corso: un ciclo di supercontinenti lungo 600 milioni di anni e un superocean lungo un miliardo di anni ciclo. Ogni supercontinente si rompe e si riforma con due metodi alternativi, ipotizzano i ricercatori.
Un modello alternato?
I due metodi sono chiamati "introversione" ed "estroversione". Per capire l'introversione, immagina un supercontinente circondato da un singolo superocean. Il continente inizia a dividersi in pezzi separati da un nuovo oceano interno. Quindi, per qualunque motivo, iniziano i processi di subduzione in questo nuovo oceano interno. In questi punti infuocati, la crosta oceanica si immerge nuovamente nel mantello caldo della Terra. L'oceano interno è di nuovo masticato all'interno del pianeta. I continenti tornano di nuovo insieme. Voilà - un nuovo supercontinente, circondato dallo stesso vecchio superocean che era lì prima.
L'estroversione, d'altra parte, crea sia un nuovo continente che un nuovo superocean. In questo caso, un supercontinente si squarcia, creando quell'oceano interno. Ma questa volta, la subduzione non si verifica nell'oceano interno, ma nel superocean che circonda il supercontinente in fuga. La Terra ingoia il superocean, trascinando la spaccatura della crosta continentale in tutto il mondo. Il supercontinente si rovescia essenzialmente: le sue ex 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 e i suoi colleghi hanno usato la modellistica per sostenere che negli ultimi 2 miliardi di anni introversione ed estroversione si sono alternate. In questo scenario, il supercontinente Nuna si spezzò e formò Rodinia per introversione. Il superocean di Nuna è quindi sopravvissuto fino a diventare il superocean di Rodinia, che gli scienziati hanno soprannominato Mirovoi. Nuna e Rodinia avevano configurazioni simili, disse Li, il che rafforza l'idea che Nuna semplicemente si è separata e poi è tornata di nuovo insieme.
Ma poi, la crosta oceanica di Mirovoi iniziò a subire una sottrazione. Rodinia si staccò quando il suo superocean scomparve. Sbatté di nuovo insieme dall'altra parte del pianeta come Pangaea. Il nuovo oceano che si formò quando Rodinia si spezzò, e poi divenne il superocean di Pangaea, noto come Panthalassa.
Futuro della terra
Pangea, ovviamente, si divise 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 Woods Hole Oceanographic Institution, che studia la profonda storia della Terra ma non è stato coinvolto nella nuova ricerca. Tuttavia, è difficile sapere se i cicli studiati rappresentino 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, disse Li, il prossimo supercontinente si formerà per introversione. Gli oceani interni creati dal rifting di Pangea - gli oceani Atlantico, Indiano e Meridionale - si chiuderanno. Il Pacifico si espanderà fino a diventare il singolo superocean del nuovo continente. Gli scienziati chiamano questo futuro teorico supercontinente Amasia. (In questo momento, il Pacifico si sta in realtà riducendo leggermente attraverso la subduzione, ma tale modello potrebbe o meno continuare per centinaia di milioni di anni.)
Il futuro supercontinente della Terra rimane poco chiaro. I modelli che tentano di combinare i movimenti dei continenti della Terra 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 usati da Li e dai suoi colleghi, che prevedevano lo studio di modelli di variazione molecolare nelle rocce antiche, sono probabilmente sulla buona strada per affrontare queste questioni fondamentali della tettonica a zolle, Behn ha detto.
Alla fine, ha detto Behn, la domanda si riduce a ciò che guida la tettonica a zolle. Nessuno sa cosa inneschi l'inizio della subduzione in un determinato luogo e momento, ha detto. C'è persino un dibattito su quando le placche terrestri iniziarono a sparire intorno. Alcuni scienziati pensano che la tettonica a zolle abbia avuto inizio poco 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 sono appena diventati maggiorenni", ha detto Behn, "e solo ora siamo in grado di iniziare a mettere insieme i pezzi".
