Astrofizikas Xiaolei Zhangas iš George'o Masono universiteto (JAV) pateikė straipsnį, kuriame jis įrodo, kad superkontinentinės Rodinijos skilimą lemia netiesioginis Žemės ir Marso dydžio ateivių planetos susidūrimas. Mokslininkas abejoja žemyno dreifo teorija ir pateikia argumentus savo versijos naudai.
XIX a. Ir 20 a. Pirmojoje pusėje tarp geologų buvo tikima, kad Žemė primena keptą obuolį, kuris palaipsniui atvėsta ir susitraukia, o jo paviršiuje atsiranda „raukšlių“. Remiantis „obuolių hipoteze“, kilo geosinklinų teorija, pagal kurią atskiros žemės plutos dalys leidžiasi žemyn, o vėliau kyla, formuodamos kalnų grandines. Tačiau jau 1912 m. Geofizikas Alfredas Wegeneris užginčijo šią schemą, teigdamas, kad kalnų statyba atsirado dėl žemyno žemyno dreifo. Savo versijos naudai jis nurodė argumentą, kad vakarinės Afrikos pakrantės ir rytinės Pietų Amerikos pakrantės kontūrai sutampa, tarsi šie žemynai būtų vieno superkontinento dalis.
Tuo metu tai buvo gana drąsi idėja, kuri metė iššūkį įprastoms mokslo idėjoms. Nenuostabu, kad Wegenerio prielaida buvo atmesta. Galite suprasti skeptiškus mokslininkus: Wegeneris negalėjo paaiškinti, kas tiksliai sukėlė žemyno dreifą, o jų kontūrai gali būti sutapimas. Nepaisant to, Wegeneris turėjo pasekėjų, kurie ieškojo svaresnių argumentų dėl žemyno dreifo.
1960 m. Buvo iškelta skleidžiama hipotezė, pagal kurią vandenynų vidurio keterų srityje mantijos srautai kyla į žemės plutą, formuojant naują dugną ir išstumiant senas uolienas. Taigi, litosferinės vandenyno plokštės šiek tiek primena traktorių vikšrus. Vienoje vietoje pluta pakyla, plaukia virš mantijos ir skęsta kitoje vietoje (subdukcijos zonoje). Ši hipotezė pasitvirtino, kai vandenyno plutoje buvo aptiktos juostelių magnetinės anomalijos - „įrašų“apie periodinius Žemės magnetinio lauko krypties pokyčius seka. Be to, kuo toliau nuo kalnagūbrio buvo likusiojo įmagnetinimo „juosta“, tuo senesnė ji buvo.
Subdukcijos zonose taip pat kaupiasi žemyninė pluta, po kuria skęsta vandenyno pluta. Tačiau jei susiduria dvi žemyninės plokštės, paskendimas neįvyksta, o susidaro tokios aukštų kalnų sistemos kaip Himalajai.
Subdukcijos zonų schema / Nuotrauka: Yug / Wikimedia
Kodėl mantijos srautai kyla keterų regione ir patenka į subdukcijos zoną? Atsakymas į tai yra mantijos konvekcija. Arčiau šerdies lydalo temperatūra yra aukšta, todėl ji pakyla iki plutos. Jos vietoje ateina šalta mantija, kuri jau atidavė šilumą litosferai. Šios kylančios ir krentančios srovės yra uždarytos, kad susidarytų ląstelės. Kiekvienos ląstelės viršuje mantija juda horizontaliai, todėl plokštės juda ta pačia kryptimi. Šio mechanizmo jėga yra pakankama, kad žemynas suskiltų, kai atskiros jo dalys pradeda slinkti skirtingomis kryptimis.
Kai kurie mokslininkai, įskaitant astrofiziką Xiaolei Zhang, pasiūlė dar vieną galimą žemyno poslinkio mechanizmą. Jų nuomone, į Žemę nukrito didelis asteroidas ar kometa. Tai gali paaiškinti staigų Havajų kalvagūbrio krypties pasikeitimą. Be to, konvekcinės ląstelės, pasak Zhango, negali užtikrinti ilgalaikio karštųjų taškų - sričių, kuriose vyksta aktyvi vulkaninė veikla, stabilumo. Mokslininkas taip pat abejoja Uolinių kalnų - kalvagūbrio, esančio JAV vakaruose ir Kanadoje, formavimosi subdukcijos mechanizmu.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Norint sukelti žemyno poslinkį, į Žemę nukritęs objektas turėjo būti Marso dydžio. Zhangas mano, kad mažojo planetos klajūno poveikis įvyko maždaug prieš 750 milijonų metų ir nukrito teritorijoje, kur dabar yra Kolorado plokščiakalnis (vakarų JAV). Dėl kataklizmo superkontinentinė Rodinija suskilo, kuri atsirado prieš 1,1 milijardo metų. Gautas krateris savo dydžiu buvo panašus į pačią Kolorado plokščiakalnį, kurio plotas siekia 337 tūkstančius kvadratinių kilometrų. Palyginimui: Chicxulub kraterio, susidariusio nukritus dešimties kilometrų asteroidui, kuris nužudė dinozaurus, plotas yra 25 tūkstančiai kvadratinių kilometrų.
Iš kur atsirado klajojančioji planeta? Prieš 4,5 milijardo metų tikriausiai kita planeta - Theia - susidūrė su Žeme. Manoma, kad ši nelaimė lėmė mėnulio susidarymą. Theia susiformavo Lagrange taške, kuris buvo beveik tiesiai Žemės orbitoje, tačiau ilgą laiką laikėsi atokiau nuo mūsų planetos. Jei Saulės sistemą sudarytų tik Saulė, Žemė ir Tėja, susidūrimas nebūtų įvykęs, tačiau kitų planetų, išstūmusių Tėją iš vietos, gravitacinė įtaka ją išmetė link Žemės. Tačiau prieš 750 milijonų metų antrosios Teijos nebegalėjo būti - Saulės sistemos planetos buvo tvirtai įsitvirtinusios stabiliuose orbitose.
Supercontinentinė Rodinia / Nuotrauka: Kelvin Ma / Wikimedia
Zhangas mano, kad klajoklių planeta atsirado iš kitos sistemos. Tai gali atsitikti, kai Saulės sistema, skriejanti aplink Paukščių Tako centrą, praeina pro galaktikos ginklus - struktūras, kuriose yra didelis žvaigždžių, dujų ir dulkių tankis. Dėl šios materijos koncentracijos atsiranda didelės žvaigždės, kurių gyvenimas baigiasi supernovos sprogimu. Sprogimai gali išplėšti egzoplanetas iš jų namų, nukreipdami juos link Saulės.
Kaip argumentą savo hipotezės naudai Zhangas nurodo neįprastą Kolorado plokščiakalnio geologinę struktūrą. Pavyzdžiui, uolienų sluoksniai, susiformavę maždaug prieš 750 milijonų metų, formuoja anomaliją, vadinamą Didžiuoju neatitikimu. Jie guli ne griežta stratigrafine seka (vyresni sluoksniai yra apačioje, jaunesni - viršuje), bet suformuoja chaotišką vaizdą, tarsi kažkas juos stipriai deformuotų. Taip pat yra prekambro laikų uolų, unikalių plokščiakalniui, kuriose vyko tirpimas ir metamorfizmas.
Mokslininkas taip pat atkreipė dėmesį į tai, kad laikotarpiai tarp galaktikos ginklų Saulės sistemos susikirtimų sutampa su intervalais tarp masinio išnykimo Žemėje fanerozojaus eone (į kurį įeina paleozojaus, mezozojaus ir kenozojaus eros) ir superkontinentų skilimų.
Reikėtų prisiminti, kad Zhango hipotezė kol kas yra tik vieno mokslininko hipotezė. Kol kas nėra rimtų įrodymų, kad jau susiformavusi Žemė palyginti neseniai vykusioje geologinėje praeityje galėtų išgyventi klajojančios planetos poveikį. Tas pats didelis nesutarimas gali būti paaiškintas viršutinių sluoksnių plovimu jūros vandenimis, ankstyvojo Kambro periodu periodiškai žengiant į priekį Šiaurės Amerikos žemyne. Šis erozijos procesas buvo susietas su Kambro sprogimu, kai kalcis ir kiti mineralai buvo nuplauti į vandenyną, pakeičiant vandens chemiją ir sukurdami griaučių jūrų gyvybę. Visuotinis kataklizmas, kuris visą planetą paverstų liepsnojančiu kamuoliu, nelabai dera su jau žinomu geologinės ir biologinės evoliucijos vaizdu.
Pagal Zhango logiką, į tei panašios planetos turi kristi pavydėtinu dažniu, kad išstumtų žemynus. Kol kas jo hipotezė pateikia daugiau klausimų nei atsakymų. Vienu metu Wegenerio žemyno dreifo teorija, kurią skubiai atmetė pasaulio bendruomenė, buvo daug suprantamesnė ir pateisinama.
Aleksandras Enikejevas