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太平洋面积不断缩小?地球可能每10亿年就诞生一颗“超级巨星”

2019-02-28  读思行666

科学前沿观天下 笃学明理洞寰宇

板块构造是造成地震和火山等自然灾害的原因,同时也是保持全球气候稳定和地球生命稳定发展的重要因素。数亿年来,由于地壳运动造成的板块运动和大陆漂移创造了大陆和全球海洋。日前,科学家们提出,一个更复杂的地壳运动循环可能正在发生,地球每10亿年便会形成一颗“超级巨星”。

太平洋面积不断缩小?地球可能每10亿年就诞生一颗“超级巨星”

如今太平洋面积持续缩小,国际研究小组在《Precambrian Research》(前寒武纪研究)杂志上发表的论文中提出了两种形成超级大陆的可能:一种情况是海洋地壳保持完整不变,另一种情况则是海洋地壳下陷,被地球内部吞噬。

超级大陆的创生大约每6亿年发生一次。地球目前已经经历了Nuna(16亿到14亿年前)、Rodinia(9-7亿年前)和Pangea(3.2-1.7亿年前)三个超级大陆时期。当超级大陆所在的地壳内部产生裂缝时,内部海洋大量涌入进一步压裂大陆板块,逐渐形成了大洲和大洋。至于各大洲板块漂移的聚散,研究小组提出了“内向”和“外向”两种方式来说明。

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其一是在“内向”情景中,当内部海洋在与大陆的竞争中占据上风时,会造成大陆分崩离析,分离后的大陆将不再漂移。这时二者发生俯冲现象(一个板块在另一个之下斜插),将大陆重新聚集在一起,在分裂后形成的新海洋的地壳后被大陆地壳收回形成超级大陆,这被视为不完全的分裂。

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其二是在“外向”情景中,大陆的分裂和内部海洋的形成导致了完全相反的情况。外部海洋开始收缩,形成一个“火环”。火环是沿着构造板块边缘的火山和地震的热点,就像目前围绕太平洋的地区的火山地震带一样。然后大陆被进一步分离,直到它们再次在地球“另一侧”相互碰撞。随后,地球吞噬超级海洋所处的地壳并形成了一个新的超级海洋和超级大陆。

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在研究中,澳大利亚科廷大学(Curtin University)的首席科学家Li教授表示,“我们发现超级大陆似乎是通过外向和内向两个过程交替进行所形成的。更有趣的是,这两个交替的过程不仅决定了超级海洋是否存活,而且还决定了超级海洋周边的火环是否能够‘存活’下来。”

超级大陆聚散的交替进行,以及超级大洋和火环的诞生或再生,导致地球地质演变周期是超级大陆出现周期的两倍,同时也影响了一些地球内部资源的形成。

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在研究人员提出的模型中,Nuna时期的超级大陆分裂后通过内向方式转变到Rodinia时期,在此期间全球海洋的地壳没有发生变化。但是在Rodinia分裂之后,开始以外向的方式演化,海洋最终被地球“吞没”。

如今,这一想法得到了一些证据的支持且值得肯定,但其过程也不排除有其他方式或组合。 目前,太平洋正在不断缩小,即以“外向”的方式开始向下一个超级大陆阶段演变。科学家表示,无论演变方式如何,地球距离下一个超级大陆的出现还有5000万-2亿年的时间。

作者/朱张航宇

参考文献:Decoding Earth’s rhythms: Modulation of supercontinent cycles by longer superocean episodes, Precambrian Research, Volume 323, April 2019, Pages 1-5

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