Astrofizyk Xiaolei Zhang z George Mason University (USA) przedstawił artykuł, w którym udowadnia, że upadek superkontynentu Rodinia spowodowany jest pośrednim zderzeniem Ziemi i obcej planety wielkości Marsa. Naukowiec kwestionuje teorię dryfu kontynentów i przedstawia argumenty na rzecz swojej wersji.
W XIX i pierwszej połowie XX wieku wśród geologów panowało przekonanie, że Ziemia przypomina pieczone jabłko, które stopniowo stygnie i kurczy się, a na jej powierzchni pojawiają się „zmarszczki”. Na podstawie „hipotezy jabłkowej” powstała teoria geosynklin, zgodnie z którą poszczególne części skorupy ziemskiej opadają, a następnie wznoszą się, tworząc pasma górskie. Jednak już w 1912 roku geofizyk Alfred Wegener zakwestionował ten schemat, sugerując, że powstawanie gór jest wynikiem dryfu kontynentów. Na korzyść swojej wersji przytoczył argument, że kontury zachodniego wybrzeża Afryki i wschodniego wybrzeża Ameryki Południowej pokrywają się, jakby te kontynenty były częścią jednego superkontynentu.
W tamtym czasie był to dość odważny pomysł, który sprzeciwiał się konwencjonalnym ideom naukowym. Nic dziwnego, że założenie Wegenera zostało odrzucone. Można zrozumieć sceptycznych naukowców: Wegener nie potrafił wyjaśnić, co dokładnie spowodowało dryf kontynentów, a ich zarysy mogły być zbiegiem okoliczności. Niemniej jednak Wegener miał zwolenników, którzy szukali bardziej przekonujących argumentów przemawiających za dryfem kontynentów.
W 1960 r. Wysunięto hipotezę o rozszerzaniu się, zgodnie z którą w rejonie grzbietów śródoceanicznych przepływy płaszczowe wznoszą się do skorupy ziemskiej, tworząc nowe dno i odpychając stare skały. Tak więc litosferyczne płyty oceaniczne nieco przypominają gąsienice traktorów. W jednym miejscu skorupa unosi się, unosi się nad płaszczem i opada w innym miejscu (strefa subdukcji). Hipoteza ta potwierdziła się, gdy w skorupie oceanicznej odkryto pasiaste anomalie magnetyczne - ciąg „zapisów” o okresowych zmianach kierunku pola magnetycznego Ziemi. Co więcej, im dalej od grzbietu znajdował się „pas” magnetyzacji szczątkowej, tym był on starszy.
W strefach subdukcji narasta również skorupa kontynentalna, pod którą tonie skorupa oceaniczna. Jeśli jednak zderzają się dwie płyty kontynentalne, nie dochodzi do zatonięcia; zamiast tego powstają systemy wysokogórskie, takie jak Himalaje.
Schemat stref subdukcji / Zdjęcie: Yug / Wikimedia
Dlaczego przepływy płaszczowe podnoszą się w rejonie grzbietów i opadają w strefie subdukcji? Odpowiedzią na to jest konwekcja w płaszczu. Bliżej rdzenia stop ma wysoką temperaturę, w wyniku czego unosi się do skorupy. W jego miejsce pojawia się zimny płaszcz, który już oddał ciepło litosferze. Te rosnące i opadające prądy są zamykane, tworząc komórki. W górnej części każdej komórki płaszcz przesuwa się poziomo, powodując ruch płyt w tym samym kierunku. Siła tego mechanizmu jest wystarczająca, aby spowodować pęknięcie kontynentu, gdy jego części zaczną się przesuwać w różnych kierunkach.
Niektórzy naukowcy, w tym astrofizyk Xiaolei Zhang, zaproponowali inny możliwy mechanizm przesunięcia kontynentalnego. Ich zdaniem na Ziemię spadła duża asteroida lub kometa. Może to wyjaśniać na przykład gwałtowną zmianę kierunku Hawaiian Ridge. Ponadto, zdaniem Zhanga, komórki konwekcyjne nie mogą zapewnić długotrwałej stabilności hot spotów - obszarów, w których występuje aktywna aktywność wulkaniczna. Naukowiec kwestionuje też mechanizm subdukcji formowania się Gór Skalistych - grzbietu położonego na zachodzie Stanów Zjednoczonych i Kanady.
Film promocyjny:
Aby spowodować przesunięcie kontynentu, obiekt, który spadł na Ziemię, musiał mieć rozmiar Marsa. Zhang uważa, że uderzenie małej planety wędrowca miało miejsce około 750 milionów lat temu i spadło na terytorium, na którym obecnie znajduje się Wyżyna Kolorado (zachodnie USA). Kataklizm doprowadził do rozpadu superkontynentu Rodinii, który powstał 1,1 miliarda lat temu. Powstały krater był porównywalny pod względem wielkości do samego płaskowyżu Kolorado, którego powierzchnia sięga 337 tysięcy kilometrów kwadratowych. Dla porównania: obszar krateru Chicxulub, powstałego podczas upadku dziesięciokilometrowej asteroidy, która zabiła dinozaury, wynosi 25 tysięcy kilometrów kwadratowych.
Skąd się wzięła planeta wędrowców? 4,5 miliarda lat temu prawdopodobnie zderzyła się z Ziemią inna planeta, Theia. Uważa się, że ta katastrofa doprowadziła do powstania księżyca. Theia powstała w punkcie Lagrange'a, który znajdował się prawie bezpośrednio na orbicie Ziemi, ale przez długi czas znajdował się w pewnej odległości od naszej planety. Gdyby Układ Słoneczny składał się tylko ze Słońca, Ziemi i Theii, do zderzenia nie doszłoby, jednak grawitacyjny wpływ innych planet wyparł Theię z jej miejsca i zrzucił ją w kierunku Ziemi. Ale 750 milionów lat temu druga Theia nie mogła już istnieć - planety Układu Słonecznego były mocno osadzone na stabilnych orbitach.
Superkontynent Rodinia / Zdjęcie: Kelvin Ma / Wikimedia
Zhang uważa, że planeta wędrowców pochodzi z innego systemu. Może się to zdarzyć, gdy Układ Słoneczny, krążący wokół środka Drogi Mlecznej, przechodzi przez ramiona galaktyczne - struktury o dużej gęstości gwiazd, gazu i pyłu. Ta koncentracja materii prowadzi do pojawienia się dużych gwiazd, których życie kończy się eksplozją supernowej. Eksplozje mogą wyrwać egzoplanety z ich domów, wysyłając je w kierunku Słońca.
Jako argument na rzecz swojej hipotezy Zhang przytacza niezwykłą budowę geologiczną płaskowyżu w Kolorado. Na przykład warstwy skał, które powstały około 750 milionów lat temu, tworzą anomalię zwaną Wielką Niezgodnością. Nie leżą w ścisłej kolejności stratygraficznej (starsze warstwy są na dole, młodsze na górze), ale tworzą chaotyczny obraz, jakby coś je mocno zdeformowało. Istnieją również skały z czasów prekambryjskich, unikalne dla płaskowyżu, który przeszedł stopienie i metamorfizm.
Naukowiec zwrócił także uwagę na fakt, że okresy między przecięciami układu słonecznego ramion galaktyki pokrywają się z przerwami między masowymi wymieraniami na Ziemi w eonie fanerozoicznym (obejmującym erę paleozoiczną, mezozoiczną i kenozoiczną) oraz podziałami superkontynentów.
Należy pamiętać, że hipoteza Zhanga jest na razie tylko hipotezą jednego naukowca. Jak dotąd nie ma poważnych dowodów na to, że już uformowana Ziemia w stosunkowo niedawnej przeszłości geologicznej mogła przetrwać uderzenie wędrownej planety. Ten sam wielki spór można wytłumaczyć wymywaniem górnych warstw przez wody morskie, które okresowo rozprzestrzeniały się na kontynencie północnoamerykańskim we wczesnym kambrze. Ten proces erozji został powiązany z eksplozją kambryjską, kiedy wapń i inne minerały zostały zmyte do oceanu, zmieniając skład chemiczny wody i tworząc szkieletowe życie morskie. Globalny kataklizm, który zamieniłby całą planetę w płonącą kulę, nie pasuje do znanego już obrazu ewolucji geologicznej i biologicznej.
Zgodnie z logiką Zhanga planety podobne do tei muszą spadać z godną pozazdroszczenia częstotliwością, aby rozdzielić kontynenty. Jak dotąd jego hipoteza dostarcza więcej pytań niż odpowiedzi. Kiedyś teoria dryfu kontynentalnego Wegenera, pośpiesznie odrzucona przez społeczność światową, była znacznie bardziej zrozumiała i uzasadniona.
Alexander Enikeev
