От Колумбии до Родинии и Пангеи Земля видела несколько суперконтинентов, которые приходили и уходили в ее древнем прошлом. Теперь исследователи предполагают, что эти гигантские массивы суши формируются регулярными циклами, примерно раз в 600 миллионов лет. Они даже предсказывают, когда и где образуется следующий суперконтинент, движимый ползучим потоком горных пород в горячей мантии нашей планеты.
Континенты расположены на тектонических плитах—плитах земной коры, которые плавают на мантии. Мантия действует как кипящий котел с водой: расплавленное ядро Земли нагревает камень на дне мантии, заставляя его медленно подниматься. Тем временем остывающие плиты земной коры опускаются в зонах субдукции на дно мантии. Этот круговой поток называется мантийной конвекцией, и на протяжении миллионов лет он приводит в движение континентальные плиты—и их случайные сборки в суперконтиненты.
Чтобы узнать больше о цикле суперконтинента Земли, Росс Митчелл, геолог из Китайской академии наук, и его коллеги сосредоточились на “мегаконтинентах”, которые меньше, чем полный суперконтинент. Одним из таких мегаконтинентов является Гондвана, образовавшаяся около 520 миллионов лет назад и приведшая к образованию Пангеи 200 миллионов лет спустя.
Чтобы изучить, как Гондвана стала Пангеей, исследователи нанесли на карту континентальные плиты с течением времени, основываясь на окаменелостях и других записях глубокого времени. И они исследовали, как положение этих континентов связано с моделями течения мантии—и ожидаемым местоположением древних восходящих и нисходящих потоков.
Они обнаружили, что континенты имеют тенденцию дрейфовать “вниз по склону” к зонам субдукции, где мантийные породы охлаждаются и опускаются вниз. Митчелл называет эти зоны “поясами субдукции”, потому что континентальные плиты, слишком толстые для субдукции, идут туда и “застревают”, говорит он. Они могут двигаться только в боковом направлении вдоль этого пояса и собирать больше континентов, процесс, наблюдаемый как Гондвана стала Пангеей, сообщила команда в ноябре 2020 года в журнале Geology.
Их модель также предсказывает, что будет дальше для нашей планеты. Когда Пангея распалась 175 миллионов лет назад, это привело к образованию Огненного кольца-совокупности зон субдукции по периметру Тихого океана, которые подпитывают вулканы и землетрясения. Несколько континентов уже объединились, чтобы создать нынешний мегаконтинент, Евразию, и она столкнулась с Огненным Кольцом, поясом субдукции нашей эпохи. По мере того, как Евразия движется в боковом направлении вдоль Огненного кольца, она в конечном итоге столкнется с Америкой, образуя новый суперконтинент в ближайшие 50-200 миллионов лет, говорит Митчелл.
Геологи назвали этот следующий суперконтинент “Амазией”. Хотя существует много споров о том, где в конечном итоге окажется Амазия, модель Митчелла предполагает, что он, скорее всего, будет полярным, сосредоточенным в современном Северном Ледовитом океане.