Superbenua kuno Rodinia berbalik ke dalam ketika Bumi menelan lautnya sendiri sekitar 700 juta tahun yang lalu, penelitian baru menunjukkan.
Rodinia adalah superbenua yang mendahului Pangea yang lebih terkenal, yang ada antara 320 juta dan 170 juta tahun yang lalu. Dalam sebuah studi baru, para ilmuwan yang dipimpin oleh Zheng-Xiang Li dari Curtin University di Perth, Australia, berpendapat bahwa superkontinensia dan superocean mereka terbentuk dan terbelah dalam siklus bergantian yang kadang-kadang menjaga kerak samudera dan kadang-kadang mendaur ulang kembali ke interior bumi.
"Kami menyarankan bahwa struktur mantel Bumi hanya akan sepenuhnya ditata ulang setiap superkontinen kedua melalui regenerasi superocean baru dan cincin api baru," tulis Li dalam email ke Live Science. "Cincin Api" adalah rantai zona subduksi di sekitar Pasifik, di mana kerak samudera bergulung di bawah benua. Gunung berapi dan gempa bumi sering terjadi di sekitar Cincin Api, meminjamkan namanya ...
Sejarah yang mendalam
Sejarah superkontinen agak suram, tetapi geosains semakin yakin bahwa benua bergabung menjadi satu daratan raksasa setiap 600 juta tahun, rata-rata. Pertama datang Nuna, yang ada antara 1,6 miliar dan 1,4 miliar tahun yang lalu. Kemudian Nuna pecah, hanya untuk menyatu sebagai Rodinia sekitar 900 juta tahun yang lalu. Rodinia putus 700 juta tahun yang lalu. Kemudian, sekitar 320 juta tahun yang lalu, Pangea terbentuk.
Ada pola dalam sirkulasi mantel (lapisan di bawah kerak bumi) yang tampaknya cocok dengan siklus 600 juta tahun ini, kata Li. Tetapi beberapa deposit mineral dan emas dan tanda tangan geokimia di batuan kuno terulang dalam siklus yang lebih panjang - yang mendekati satu miliar tahun. Dalam sebuah makalah baru di jurnal Precambrian Research edisi April dan baru saja diterbitkan secara online, Li dan rekan-rekannya berpendapat bahwa Bumi sebenarnya memiliki dua siklus bersamaan: siklus superkontinen selama 600 juta tahun dan superocean selama satu miliar tahun. siklus. Setiap benua super pecah dan direformasi dengan dua metode bergantian, para peneliti berhipotesis.
Pola bolak-balik?
Dua metode ini disebut "introversi" dan "ekstroversi." Untuk memahami introversi, bayangkan sebuah benua super yang dikelilingi oleh satu superocean. Benua mulai membelah menjadi beberapa bagian yang dipisahkan oleh samudera internal baru. Kemudian, untuk alasan apa pun, proses subduksi dimulai di laut internal yang baru ini. Di tempat-tempat berapi-api ini, kerak samudera menyelam kembali ke mantel panas Bumi. Lautan internal dikunyah kembali ke interior planet. Benua kembali bersama lagi. Voa - sebuah benua super baru, dikelilingi oleh superocean lama yang sama yang ada di sana sebelumnya.
Ekstroversi, di sisi lain, menciptakan benua baru dan superocean baru. Dalam hal ini, benua super pecah, menciptakan lautan internal itu. Tapi kali ini, subduksi itu terjadi bukan di lautan internal, tetapi di superocean yang mengelilingi benua super yang bergolak. Bumi menelan superocean, menyeret kerak benua yang jelas di seluruh dunia. Superkontinen itu pada dasarnya berbelok ke luar: bekas garis pantainya menghancurkan bersama untuk membentuk bagian tengahnya yang baru, dan bagian tengahnya yang hancur sekarang menjadi pantai. Sementara itu, samudra yang dulunya interior kini menjadi super-samudera baru yang mengelilingi superkontinen baru.
Li dan rekan-rekannya menggunakan pemodelan untuk menyatakan bahwa selama 2 miliar tahun terakhir, introversi dan ekstroversi telah berganti-ganti. Dalam skenario ini, benua super Nuna pecah dan kemudian membentuk Rodinia melalui introversi. Superocean Nuna bertahan menjadi superocean Rodinia, yang oleh para ilmuwan dijuluki Mirovoi. Nuna dan Rodinia memiliki konfigurasi yang serupa, kata Li, yang mendukung gagasan bahwa Nuna pecah begitu saja dan kemudian kembali bersama.
Tapi kemudian, kerak samudera Mirovoi mulai menundukkan. Rodinia terpisah ketika superoceannya menghilang. Membanting kembali bersama di sisi lain planet ini sebagai Pangea. Lautan baru yang terbentuk sebagai Rodinia mengembang, dan kemudian menjadi superocean Pangea, yang dikenal sebagai Panthalassa.
Masa depan bumi
Pangea, tentu saja, terpisah untuk menjadi benua yang kita kenal sekarang. Sisa-sisa Panthalassa bertahan hidup sebagai kerak samudera Pasifik.
2 miliar tahun terakhir dari sejarah yang diajukan dalam penelitian baru ini masuk akal, kata Mark Behn, ahli geofisika di Boston College dan Woods Hole Oceanographic Institution, yang mempelajari sejarah mendalam Bumi tetapi tidak terlibat dalam penelitian baru. Namun, sulit untuk mengetahui apakah siklus yang diteliti mewakili pola yang benar dan mendasar.
"Anda hanya memiliki tiga iterasi, jadi Anda mencoba mengekstrapolasi tren dari siklus yang tidak terlalu banyak," kata Behn.
Jika pola bolak-balik itu berlaku, kata Li, superbenua berikutnya akan terbentuk oleh introversi. Lautan internal yang diciptakan oleh rifting Pangaea - Atlantik, lautan India dan Selatan - akan ditutup. Pasifik akan berkembang menjadi satu benua tunggal di benua baru. Para ilmuwan menyebut masa depan benua super teoritis ini sebagai Amasia. (Pada saat ini, Pasifik sebenarnya menyusut sedikit melalui subduksi, tetapi pola itu mungkin atau mungkin tidak berlanjut selama ratusan juta tahun.)
Masa depan benua super bumi masih belum jelas. Model-model yang berupaya menggabungkan pergerakan benua Bumi dengan dinamika internal mantel dapat membantu menentukan apakah metode perakitan introversi / ekstroversi realistis, kata Li. Metode yang digunakan oleh Li dan rekan-rekannya, yang melibatkan mempelajari pola variasi molekuler pada batuan purba, mungkin berada di jalur yang benar untuk menangani pertanyaan mendasar dari lempeng tektonik ini, kata Behn.
Akhirnya, kata Behn, pertanyaannya adalah apa yang mendorong lempeng tektonik. Tidak ada yang tahu apa yang memicu dimulainya subduksi di tempat dan waktu tertentu, katanya. Bahkan ada perdebatan tentang kapan lempeng bumi mulai sashaying sekitar. Beberapa ilmuwan berpikir lempeng tektonik dimulai segera setelah Bumi terbentuk. Yang lain berpikir itu dimulai 3 miliar, 2 miliar atau satu miliar tahun yang lalu.
"Data untuk hal-hal ini baru saja bertambah," kata Behn, "dan kita sekarang baru bisa mulai menyatukan potongan-potongan itu."
