Vad är en superkontinent?

Begreppet superkontinent är oemotståndligt: ​​vad händer när världens drivande kontinenter klumpas samman i en stor klump, omgiven av ett hav i en värld?

Alfred Wegenersom började 1912 var den första forskaren som diskuterade superkontinenter på allvar, som en del av hans teori om kontinental rörelse. Han kombinerade en kropp av nya och gamla bevis för att visa att jordens kontinenter en gång hade förenats i en enda kropp, tillbaka i sen Paleozoic tid. Till att börja med kallade han det helt enkelt "Urkontinent" men gav det snart namnet Pangea ("hela jorden").

Wegeners teori var grunden för dagens platta tektonik. När vi en gång hade förstått hur kontinenter har rört sig tidigare, var forskare snabba att leta efter tidigare Pangaeas. Dessa upptäcktes som möjligheter redan 1962, och idag har vi bosatt oss på fyra. Och vi har redan ett namn på nästa superkontinent!

Tanken på en superkontinent är att de flesta av världens kontinenter skjuts samman. Saken att inse är att dagens kontinenter är lappverk av bitar av äldre kontinenter. Dessa bitar kallas kratoner ("cray-tons"), och specialister är lika bekanta med dem som diplomater är med dagens nationer. Blocket av antik kontinental skorpa under stora delar av Mojaveöknen, till exempel, kallas Mojavia. Innan den blev en del av Nordamerika hade den en egen separat historia. Skorpan under stora delar av Skandinavien kallas Baltica; den prekambriska kärnan i Brasilien är Amazonia, och så vidare. Afrika innehåller kratonerna Kaapvaal, Kalahari, Sahara, Hoggar, Kongo, Västafrika och mer, som alla har vandrat omkring under de senaste två eller tre miljarder åren.

Superkontinenter, som vanliga kontinenter, är tillfälliga i ögonen på geologer. Den vanliga arbetsdefinitionen av en superkontinent är att den involverade cirka 75 procent av den befintliga kontinentalskorpan. Det kan hända att en del av superkontinenten bröt ihop medan en annan del fortfarande bildades. Det kan hända att superkontinentet inkluderade långlivade sprickor och luckor - vi kan helt enkelt inte berätta med tillgänglig information och kanske aldrig kan berätta. Men att namnge en superkontinent, oavsett vad det verkligen var, betyder att specialister tror att det finns det något att diskutera. Det finns ingen allmänt accepterad karta för någon av dessa superkontinenter, förutom den senaste, Pangea.

Här är de fyra mest erkända superkontinenterna, plus framtidens superkontinent.

Beviset är skissartat, men flera olika forskare har föreslagit en version av en superkontinent som kombinerade kratonkomplexen Vaalbara, Superia och Sclavia. Olika datum anges för det, så det är bäst att säga att det fanns för cirka 2500 miljoner år sedan (2500 Ma), i de sena arkeiska och tidiga proterozoiska eonerna. Namnet kommer från Kenoran orogeny, eller bergsbyggnadshändelse, inspelad i Kanada och USA (där det kallas Algoman orogeny). Ett annat namn som föreslås för denna superkontinent är Paleopangaea.

Columbia är namnet, föreslog 2002 av John Rogers och M. Santosh, för en sammanställning av kratoner som slutade samlas omkring 2100 Ma och slutade bryta upp cirka 1400 Ma. Det är tiden för "maximal förpackning" var cirka 1600 Ma. Andra namn på det, eller dess större bitar, har inkluderat Hudson eller Hudsonia, Nena, Nuna och Protopangaea. Kärnan i Columbia är fortfarande intakt som Canadian Shield eller Laurentia, som idag är världens största kraton. (Paul Hoffman, som myntade namnet Nuna, kallade minnesvärt Laurentia "United Plates of America.")

Columbia kallades efter Columbia-regionen i Nordamerika (Pacific Northwest, eller nordvästra Laurentia), som förmodligen var ansluten till östra Indien vid tidpunkten för superkontinenten. Det finns lika många olika konfigurationer av Columbia som det finns forskare.

Rodinia samlades runt 1100 Ma och nådde sin maximala packning runt 1000 Ma, där de flesta av världens kratoner kombinerades. Det namngavs 1990 av Mark och Diana McMenamin, som använde ett ryskt ord som betecknade "för att bli" för att föreslå att alla dagens kontinenter härleds från det och att de första komplexa djuren utvecklades i kusthaven runt den. De leddes till idén om Rodinia genom evolutions bevis, men det smutsiga arbetet med att sätta bitar tillsammans gjordes av specialister inom paleomagnetism, magtarmpeterologi, detaljerad fältkartläggning, och zirkonprövning.

Rodinia verkar ha varat i cirka 400 miljoner år innan det fragmenterade för gott, mellan 800 och 600 Ma. Motsvarande jättevärldshavet som låg runt det heter Mirovia, från det ryska ordet för "global".

Till skillnad från de tidigare superkontinenterna är Rodinia väl etablerat bland specialisterna. Ändå diskuteras de flesta detaljerna om det - dess historia och konfiguration.

Pangea kom samman cirka 300 Ma, sent Karbon tid. Eftersom det var den senaste superkontinenten har bevisen på dess existens inte blivit dold av många senare plattskollisioner och bergsbyggnad. Det verkar ha varit en komplett superkontinent som omfattar upp till 90 procent av all kontinental skorpa. Motsvarande hav, Panthalassa, måste ha varit en mäktig sak, och mellan den stora kontinenten och det stora havet är det lätt att föreställa sig några dramatiska och intressanta klimatkontraster. Den södra änden av Pangea täckte Sydpolen och var ibland starkt glacierad.

Från och med 200 Ma, under triastiden, delades Pangea upp i två mycket stora kontinenter, Laurasia i norr och Gondwana (eller Gondwanaland) i söder, åtskilda av Tethyshavet. Dessa, i sin tur, separerade i de kontinenter vi har idag.

Så som saker går idag, är den nordamerikanska kontinenten på väg mot Asien, och om ingenting förändras dramatiskt kommer de två kontinenterna att smälta samman till en femte superkontinent. Afrika är redan på väg till Europa och stänger den sista rest av Tethys som vi känner som Medelhavet. Australien för närvarande rör sig norrut mot Asien. Antarktis skulle följa och Atlanten skulle utvidgas till en ny Panthalassa. Denna framtida superkontinent, populärt kallad Amasia, bör ta form börjar om cirka 50 till 200 miljoner år (det vill säga –50 till –200 Ma).

Skulle en superkontinent göra att jorden skulle snedas? I Wegeners ursprungliga teori gjorde Pangea något liknande. Han trodde att superkontinenten delade isär på grund av centrifugalkraften i jordens rotation, med de bitar vi känner idag som Afrika, Australien, Indien och Sydamerika som delar upp och går olika vägar. Men teoretiker visade snart att detta inte skulle hända.

Idag förklarar vi kontinentala rörelser med mekanismerna för plattaktonik. Rörelserna av plattorna är växelverkan mellan den kalla ytan och planetens heta inre. Kontinentala bergarter är berikade i de värmeproducerande radioaktiva elementen uran, thorium och kalium. Om en kontinent täcker en stor lapp av jordens yta (cirka 35 procent av den) i en stor varm filt, tyder det på att manteln under skulle minska sin aktivitet medan manteln under den omgivande havskorpan livnar upp, hur en kokande kruka på kaminen snabbare när du blåser på det. Är ett sådant scenario instabilt? Det måste vara, för varje superkontinent hittills har brutit upp snarare än att hänga ihop.

Teoretiker arbetar med hur denna dynamik skulle spela och testar sedan sina idéer mot geologic bevis. Ingenting ännu är ett fast faktum.