Xiaolei Zhang, az asztrofizikus, a George Mason Egyetem (USA) cikkét mutatta be, amelyben bebizonyítja, hogy a szuperkontinens Rodinia összeomlását a Föld és egy akkora idegen bolygó közvetett ütközése okozza. A tudós megkérdőjelezi a kontinentális sodródás elméletét, és érveket ad a verziója mellett.
A 19. században és a 20. század első felében azt hitték a geológusok, hogy a Föld hasonlít egy sült almához, amely fokozatosan lehűl és zsugorodik, és "ráncok" jelennek meg a felszínén. Az „almahipotézis” alapján felmerült a geoszinklinák elmélete, amely szerint a földkéreg egyes részei leereszkednek, majd felemelkedve hegyláncokat alkotnak. Alfred Wegener geofizikus azonban már 1912-ben megtámadta ezt a rendszert, arra utalva, hogy a hegyek építése a kontinentális kontinentális sodródásnak köszönhető. Verziója mellett azt az érvet idézte, hogy Afrika nyugati partvidékének és Dél-Amerika keleti partjának körvonala egybeesik, mintha ezek a kontinensek egy szuperkontinens részei lennének.
Akkor meglehetősen merész ötlet volt, amely dacolt a hagyományos tudományos elképzelésekkel. Nem meglepő, hogy Wegener feltételezését elutasították. A tudósokat-szkeptikusokat meg lehet érteni: Wegener nem tudta megmagyarázni, mi okozta pontosan a kontinentális sodródást, körvonalaik véletlenek lehetnek. Ennek ellenére Wegenernek voltak hívei, akik meggyőzőbb érveket kerestek a kontinentális sodródás mellett.
1960-ban egy terjedő hipotézist vetettek fel, miszerint az óceán közepének dombvidékein a köpenyáramok a földkéregig emelkednek, új feneket képeznek és a régi sziklákat szétnyomják. Így a litoszférikus óceáni lemezek némileg a traktor hernyóira emlékeztetnek. Az egyik helyen a kéreg felemelkedik, lebeg a palást felett, és egy másik helyen (szubdukciós zóna) süllyed. Ezt a hipotézist akkor erősítették meg, amikor csíkos mágneses rendellenességeket fedeztek fel az óceáni kéregben - a Föld mágneses terének irányában bekövetkező időszakos változások "rekordjainak" sorozata. Sőt, minél távolabb helyezkedik el a gerinctől a maradék mágnesezés "csíkja", annál ősibb volt.
A szubdukciós zónákban a kontinentális kéreg is felépül, amely alatt az óceáni kéreg süllyed. Ha azonban két kontinentális lemez ütközik, akkor süllyedés nem történik, ehelyett olyan magas hegyi rendszerek jönnek létre, mint a Himalája.
Szubdukciós zóna diagram / Fotó: Yug / Wikimedia
Miért emelkednek a köpenyáramlatok a gerincek régiójában és esnek a szubdukciós zónába? Erre a válasz a palástkonvekció. A maghoz közelebb az olvadék hőmérséklete magas, ennek eredményeként a kéregig emelkedik. Helyére hideg palást érkezik, amely már hőt adott a litoszférának. Ezek az emelkedő és csökkenő áramok zárva vannak, hogy sejteket képezzenek. Az egyes cellák tetején a köpeny vízszintesen mozog, emiatt a födémek ugyanabba az irányba mozognak. Ennek a mechanizmusnak az ereje elegendő ahhoz, hogy a kontinens széthasadjon, amikor egyes részei különböző irányba kezdenek eltolódni.
Egyes tudósok, köztük Xiaolei Zhang asztrofizikus, egy másik lehetséges mechanizmust javasoltak a kontinentális váltáshoz. Véleményük szerint egy nagy aszteroida vagy üstökös esett a Földre. Ez megmagyarázhatja például a Hawaii Ridge éles irányváltását. Ezenkívül a konvektív sejtek, Zhang szerint, nem tudják biztosítani a forró pontok hosszú távú stabilitását - azokon a területeken, ahol aktív vulkáni aktivitás zajlik. A tudós megkérdőjelezi a Sziklás-hegység - az Egyesült Államok nyugati részén és Kanadában található gerinc - kialakulásának szubdukciós mechanizmusát is.
Promóciós videó:
A kontinens elmozdulásához a Földre eső objektumnak akkorának kellett lennie, mint a Mars. Zhang úgy véli, hogy a kisebb bolygó-vándor hatása körülbelül 750 millió évvel ezelőtt történt, és arra a területre esett, ahol ma a Colorado-fennsík (az USA nyugati részén) található. A kataklizma a szuperkontinens Rodinia felszakadásához vezetett, amely 1,1 milliárd évvel ezelőtt keletkezett. Az így létrejött kráter méreteiben összehasonlítható volt magával a Colorado-fennsíkkal, amelynek területe eléri a 337 ezer négyzetkilométert. Összehasonlításképpen: a Chicxulub-kráter területe, amely a dinoszauruszokat elpusztító tíz kilométeres aszteroida esése során keletkezett, 25 ezer négyzetkilométer.
Honnan jött a vándor bolygó? 4,5 milliárd évvel ezelőtt valószínűleg egy másik bolygó, Theia ütközött a Földdel. Úgy gondolják, hogy ez a katasztrófa a Hold kialakulásához vezetett. Theia a Lagrange-ponton alakult ki, amely szinte közvetlenül a Föld pályáján helyezkedett el, de hosszú ideig távol maradt bolygónktól. Ha a naprendszer csak a Napból, a Földből és Theiából állna, az ütközés nem történt volna meg, de más bolygók gravitációs hatása elmozdította helyéről Theiát és a Föld felé dobta. De 750 millió évvel ezelőtt a második Theia már nem létezhetett - a Naprendszer bolygói szilárdan, stabil pályákon helyezkedtek el.
Szuperkontinentális Rodinia / Fotó: Kelvin Ma / Wikimedia
Zhang úgy véli, hogy a vándor bolygó egy másik rendszerből származik. Ez akkor fordulhat elő, ha a Tejútrendszer közepén keringő Naprendszer galaktikus karokon - nagy csillag-, gáz- és porsűrűségű struktúrákon - halad át. Ez az anyagkoncentráció nagy csillagok megjelenéséhez vezet, amelyek élete szupernóva-robbanással végződik. A robbanások kitéphetik az exobolygókat otthonaikból, és a Nap felé terelhetik őket.
Hipotézise mellett szóló érvként Zhang a coloradói fennsík szokatlan geológiai szerkezetét említi. Például a mintegy 750 millió évvel ezelőtt kialakult kőzetrétegek egy olyan rendellenességet képeznek, amelyet Nagy nem megfelelőségnek neveznek. Nem szigorú stratigrafikus sorrendben fekszenek (az idősebb rétegek vannak alul, a fiatalabbak felül), hanem kaotikus képet alkotnak, mintha valami erősen deformálta volna őket. Vannak a prekambriai idők sziklái is, amelyek egyedülállóak a fennsíkon, amelyek olvadáson és metamorfizmuson mentek keresztül.
A tudós felhívta a figyelmet arra is, hogy a galaxis karjainak naprendszerének metszéspontjai közötti időszakok egybeesnek a Földön a phanerozoikus eónon (amely magában foglalja a paleozoikus, mezozoikus és cenozoikus korszakot) bekövetkező tömeges kihalások és a szuperkontinensek hasadásainak időintervallumaival.
Emlékeztetni kell arra, hogy Zhang hipotézise egyelőre csak egy tudós hipotézise. Eddig nincs komoly bizonyíték arra, hogy a már kialakult Föld a viszonylag közelmúltbeli geológiai múltban képes lenne túlélni egy vándor bolygó hatását. Ugyanez a nagy nézeteltérés azzal magyarázható, hogy a felső rétegeket a tenger vize mossa ki, és az észak-amerikai kontinensen a kora kambrium idején időszakonként haladt előre. Ezt az eróziós folyamatot összekapcsolják a kambriumi robbanással, amikor a kalciumot és más ásványi anyagokat az óceánba mossák, megváltoztatva a víz kémiáját és létrehozva a csontvázak tengeri életét. Egy globális kataklizma, amely az egész bolygót lánggömbbé változtatná, nem illik jól a geológiai és biológiai evolúció már ismert képéhez.
Zhang logikája szerint a tei-szerű bolygóknak irigylésre méltó gyakorisággal kell esniük ahhoz, hogy széthúzhassák a kontinenseket. Eddig hipotézise több kérdést adott meg, mint választ. Egy időben Wegener elmélete a kontinentális sodródásról, amelyet a világközösség elhamarkodottan elutasított, sokkal érthetőbb és igazoltabb volt.
Alekszandr Enikeev