Первые континенты на Земле появились раньше, чем думали геологи — Наука
© ANDREW HOLBROOKE/Corbis via Getty Images
ТАСС, 22 апреля. Американские ученые нашли на территории Австралии залежи древнейших пород Земли, в которых сохранились следы движения самых первых континентов на планете. Это говорит о том, что тектонические процессы на Земле начались очень рано. Исследование опубликовал научный журнал Science Advances.
На эту тему
«Это лишь одно из свидетельств того, что история движения тектонических плит начинается с самых первых эпох существования планеты. Найденные нами породы повышают вероятность того, что это действительно было так, и говорят о том, что ранняя Земля была значительно более похожей на саму себя сегодня, чем это принято считать», – прокомментировал исследование один из его авторов, геолог из Гарвардского университета (США) Алек Бреннер.
Недра Земли состоят из нескольких слоев – твердой земной коры, полужидкой мантии и расплавленного металлического ядра.
Кора разделена на несколько огромных фрагментов – тектонических плит, которые медленно «плавают» по поверхности мантии и сталкиваются друг с другом. В результате этих столкновений появляются и исчезают континенты, горные хребты и другие крупные неровности рельефа.
В последние годы ученые начали активно дискутировать о том, когда эти плиты начали двигаться и когда на Земле появились первые континенты. За последние годы геологи нашли множество теоретических и практических свидетельств в пользу того, что это могло произойти как практически сразу после формирования планеты, так и примерно 3,2 млрд лет назад.
Новые свидетельства в пользу того, что тектонические процессы на нашей планете появились очень рано, Бреннер и его коллеги нашли во время раскопок на западе Австралии. Они исследовали отложения так называемых зеленокаменных поясов в области Пилбара. Эти отложения сформировались примерно 3,2-3,6 млрд лет назад. Ученые считают их древнейшими сохранившимися образцами первичной земной коры, наряду с аналогичными отложениями в Гренландии и ЮАР.
На эту тему
Геологи давно изучают подобные породы в надежде найти в них как следы самой ранней земной жизни, так и древних тектонических процессов и магнитных полей, без которых, как считают ученые, Земля не смогла бы существовать. С первой задачей год назад справились австралийские геологи, которые нашли следы колоний древних микробов в отложениях возрастом в 3,48 млрд лет.
В этих породах, как отмечают американские геологи, нередко встречаются минералы и кристаллы, которые сформировались при высоких температурах и сохранили в себе своеобразные «отпечатки» древнего магнитного поля Земли. Как правило, ученые обычно используют подобные структуры, чтобы оценить силу магнитного «щита» планеты, однако Бреннер и его коллеги нашли им иное применение.
Их идея основывалась на простом предположении: если тектоника плит и континенты тогда уже существовали, то их движение особым образом отразится на том, как в их породах «отпечатывались» следы магнитного поля планеты. Соответственно, сравнивая различные образцы древней коры, добытые из разных регионов зеленокаменного пояса, можно достаточно точно вычислить скорость движения их родительского континента в то время.
Руководствуясь подобными соображениями, геологи измерили намагниченность двух сотен образцов древнейших пород, которые были добыты в двух десятках разных точек Пилбарской платформы, а также получили аналогичные данные для минералов из Южной Африки. Их последующее сравнение показало, что тектонические плиты существовали уже 3,2 млрд лет назад. При этом скорость их движения – около 2,5 сантиметра в год – сопоставима со скоростью современных континентов и плит.
По мнению исследователей, это указывает на то, что тектонические процессы появились на Земле неожиданно рано и быстро приобрели те свойства, которые характерны для них сейчас. Открытие других отложений древнейших пород Земли, как надеются Бреннер и его коллеги, поможет им понять, где и когда был запущен процесс «круговорота континентов».
Теги
Австралия
Федеральный экологический оператор и химики МГУ совместно займутся опасными отходами
По словам и.о. генерального директора ФГУП «ФЭО» Максима Погодина, отдельное внимание специалисты планируют уделить разработке профессиональных стандартов и образовательных программ
Читать полностью
Через 300 млн лет на Земле появится новый континент — исследование: Новости ➕1, 06.
10.2022Через 300 млн лет на Земле сформируется суперконтинент. Все существующие континенты сдвинутся вместе вокруг Северного полюса, заявили ученые из Австралийского университета Кертин.
Они проверили свои догадки на новой компьютерной модели. Как выяснилось, через 300 млн лет Тихий океан исчезнет, а континенты соберутся вместе вокруг Северного полюса. Они сформируют новый суперконтинент под названием Амасия.
По словам исследователей, Тихий океан является самым старым на Земле. Он начал сокращаться еще тогда, когда динозавры бродили по планете. Сейчас океан теряет несколько сантиметров своей площади в год. Компьютерная модель показала, что Азия движется на восток к Северной и Южной Америке, которые тянутся на запад. И так будет проходить до тех пор, пока три континента не соединятся, как куски головоломки. Антарктида в конечном счете найдет свой путь в Южную Америку, Африка присоединяется к Азии с одной стороны, а Европа — с другой, завершая Амасию.
По словам ученых, более ранние исследования показывают, что новый суперконтинент формируется на Земле каждые 600 миллионов лет. Предыдущим была Пангея, образовавшаяся 300 миллионов лет назад. А первый суперконтинент, предположительно — Ваальбара, образовался 3,3 миллиарда лет назад, и 300 миллионов лет спустя за ним последовал Ур. Затем был Кенорленд, сформировавшийся 2,7 миллиарда лет назад. Потом появилась Колумбия, которая образовалась в результате колоссальных столкновений 1,8 миллиарда лет назад.
Когда Колумбия начала распадаться на части в течение нескольких сотен миллионов лет, они затем воссоединились около миллиарда лет назад. Образовалась Родиния, и она доминировала в мире в течение следующих 350 миллионов лет. Следующей была Паннотия, сформировавшаяся около 600 миллионов лет назад и просуществовавшая около 550 миллионов лет. Она разделилась на Лаврентию, Сибирь и Балтику с основным массивом суши Гондвана на юге. Тогда-то — 300 миллионов лет назад — и появилась знаменитая Пангея.
Она начала распадаться на части около 200 миллионов лет назад, в начале юрского периода, в конечном итоге сформировав современные континенты и Атлантический и Индийский океаны. Следующим суперконтинентом будет Амасия.
Ведущий автор научной работы доктор Чуан Хуан объяснил название Амасия тем, что Америка соединится с Азией. Австралия также сыграет свою роль в этом важном событии, сначала столкнувшись с Азией, а затем соединив Америку и Азию, передает The Daily Mail.
Если во всем мире будет доминировать одна континентальная масса, это кардинально изменит экосистему Земли и окружающую среду. Ожидается, что уровень моря будет ниже, и обширная внутренняя часть суперконтинента стане очень засушливой территорией с высокими суточными диапазонами температур, рассказали ученые.
Ранее ученые выдвинули новую гипотезу появления кислорода на Земле. Они считают, что это было связано именно с движением континентов, сообщал Рlus-one.
ru.
Подписывайтесь на наш канал в Telegram
Факты о Пангее, древнем суперконтиненте
Графика суперконтинента Пангея (Изображение предоставлено Райнером Лесневски через Getty Images)Около 300 миллионов лет назад на Земле не было семи континентов, а вместо этого был один массивный суперконтинент под названием Пангея, который был окружен единым океаном под названием Панталасса.
Объяснение образования Пангеи положило начало современной теории тектоники плит , которая утверждает, что внешняя оболочка Земли разбита на несколько плит, которые скользят по каменистой оболочке Земли, мантии.
За 4,5-миллиардную историю планеты образовалось и распалось несколько суперконтинентов в результате вспенивания и циркуляции мантии Земли, составляющей 84% объема планеты, по данным Геологической службы США. (откроется в новой вкладке). Этот распад и образование суперконтинентов резко изменили историю планеты.
«Это то, что движет всей
История Пангеи
Более века назад ученый Альфред Вегенер предложил идею древнего суперконтинента, который он назвал Пангеей (иногда пишется как Пангея), собрав воедино несколько линий доказательств.
Первым и наиболее очевидным было то, что «континенты подходят друг к другу, как язык и канавка», что было весьма заметно на любой точной карте, сказал Мерфи. Еще один красноречивый намек на то, что все континенты Земли были единым массивом суши, исходит из геологических летописей. Месторождения угля, обнаруженные в Пенсильвании, имеют такой же состав, как и залежи угля в Польше, Великобритании и Германии того же периода. Это указывает на то, что Северная Америка и Европа когда-то были единым массивом суши. По словам Мерфи, ориентация магнитных минералов в геологических отложениях показывает, как магнитные полюса Земли мигрировали в течение геологического времени.
В летописи окаменелостей идентичные растения, такие как вымерший семенной папоротник Glossopteris, встречаются на ныне сильно разрозненных континентах. А горные цепи, которые теперь лежат на разных континентах, такие как Аппалачи в Соединенных Штатах и Атласские горы, охватывающие Марокко, Алжир и Тунис, были частью Центральных гор Пангеи, образовавшихся в результате столкновения суперконтинентов Гондваны и Лавруссии.
Образование континентов путем разделения Пангеи вследствие дрейфа континентов. (Изображение предоставлено Димитриосом Карамитросом через Getty Images)Слово «Пангея» происходит от греческого «пан», что означает «все», и «гея» или «Земля», согласно Онлайн-словарю этимологии . Суперконтинент сформировался в результате постепенного процесса, охватывающего несколько сотен миллионов лет.
В начале фанерозойской эры (541 миллион лет назад до наших дней) почти все континенты находились в Южном полушарии, причем Гондвана, самый большой континент, простирался от Южного полюса до экватора, согласно главе научного книга « Древние суперконтиненты и палеогеография Земли » (Elsevier, 2021).
Северное полушарие в значительной степени было покрыто Панталассовым океаном. Другой океан — названный Япетом в честь мифического греческого титана — между палеоконтинентами Лаврентия, Балтика и Гондвана начали смыкаться в ордовикский период (от 485 до 444 миллионов лет назад), а затем исчезли в течение силурийского периода года (от 444 до 419 миллионов лет назад), когда Балтика и Авалония столкнулись с Лаврентией, образовав Лавруссия, согласно главе, « Фанерозойская палеогеография и Пангея ».
Наконец, около 320 миллионов лет назад, с геологической точки зрения, произошло крупное столкновение, «когда Гондвана, Лавруссия и промежуточные террейны столкнулись, образовав суперконтинент Пангея». Согласно главе, написанной земными учеными Трондом Торсвиком, Мэтью Домейером и Робином Коксом.
Однако Пангея не была мегалитом, как думает большинство людей. «Пангея никогда не включала в себя все континенты одновременно», Например, «океан Палеотетис к востоку от Пангеи оставался широким на протяжении всего каменноугольного периода [359].
от миллиона до 299 миллионов лет назад] и представлял собой нечто вроде барьера между суперконтинентом и рядом крупных независимых азиатских террейнов, включая Тарим, Северный Китай, Южный Китай и Аннамию». от 299 до 251 млн лет назад), «многие бывшие перигондванские террейны отошли от северо-восточной окраины Гондваны, положив начало открытию океана Неотетис», согласно главе.
Когда распалась Пангея?
Перемещение материков на планете Земля в разные периоды от 225 миллионов лет назад до настоящего времени из-за дрейфа континентов. (Изображение предоставлено Тинкивинки через Getty Images)Пангея распалась на несколько фаз между 195 и 170 миллионами лет назад. Распад начался около 195 миллионов лет назад в начале юрского периода , когда, согласно главе, открылась Центральная часть Атлантического океана. Суперконтинент раскололся в основном по предыдущим швам.
Гондвана (нынешняя Африка, Южная Америка, Антарктида, Индия и Австралия) сначала отделилась от Лавразии (Евразия и Северная Америка).
Затем около 150 миллионов лет назад Гондвана распалась. Индия отделилась от Антарктиды, а Африка и Южная Америка разделились, согласно статье 1970 года в Журнале геофизических исследований . Около 60 миллионов лет назад Северная Америка отделилась от Евразии.
Климат Пангеи
Наличие одного массива суши, созданного для очень разных климатических циклов. Например, внутренняя часть континента могла быть совершенно сухой, поскольку она была заперта массивными горными цепями, которые блокировали всю влагу или дожди, сказал Мерфи.
Но залежи угля, обнаруженные в Соединенных Штатах и Европе, показывают, что части древнего суперконтинента вблизи экватора, должно быть, были густыми тропическими лесами, похожими на амазонские джунгли, сказал Мерфи. (Уголь образуется, когда мертвые растения и животные погружаются в болотистую воду, где давление и вода превращают материал в торф, а затем в уголь). .
Климатические модели подтверждают, что континентальная внутренняя часть Пангеи была чрезвычайно сезонной, согласно статье 2016 года в журнале 9.
0003 Палеогеография, Палеоклиматология, Палеоэкология (открывается в новой вкладке). Исследователи в этом исследовании использовали биологические и физические данные из формации Моради, области слоистых палеопочв (ископаемых почв) на севере Нигера, для реконструкции экосистемы и климата в период существования Пангеи. По сравнению с современной африканской пустыней Намиб и бассейном озера Эйр в Австралии климат в целом был засушливым с короткими повторяющимися влажными периодами, которые иногда включали катастрофические внезапные наводнения.
Климат также влиял на то, где жили животные. В позднем триасе рептилоидные животные из семейства Procolophonidae жили в одном регионе, а родственники млекопитающих, известные как цинодонты, жили в другом, согласно исследованию 2011 года, опубликованному в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences . ) найденный. Цинодонты населяли один тропический район Пангеи, где два раза в год выпадали муссонные дожди. На севере проколофониды жили в регионах с умеренным климатом, где дождь шел только один раз в год.
По словам исследователей, вполне вероятно, что цинодонтам нужна была богатая водой территория, которая ограничивала их передвижения по Пангее.
«Интересно, что такая элементарная вещь, как то, как организм справляется с отходами, может ограничивать передвижение целой группы», — сказал Уайтсайд в заявлении . По словам Уайтсайда, в более засушливых районах «рептилии имели конкурентное преимущество перед млекопитающими», и, вероятно, поэтому они там и остались.
Животные Пангеи
Это животное, называемое диметродоном, которого часто принимают за динозавра, было синапсидом и вымерло за 40 миллионов лет до появления первых динозавров. Жил в раннепермский период. (Изображение предоставлено: MARK GARLICK/SCIENCE PHOTO LIBRARY через Getty Images) Пангея существовала более 100 миллионов лет, и за это время процветали многие группы животных. В пермский период процветали такие насекомые, как жуки и стрекозы, а также предшественники млекопитающих: синапсиды.
Но существование Пангеи совпало с самым страшным массовым вымиранием в истории, пермско-триасовым (P-TR) вымиранием . Также называемое Великим вымиранием, оно произошло около 252 миллионов лет назад и привело к вымиранию 96% всех морских видов и около 70% наземных видов9.0003 согласно Геологическому обществу Америки (открывается в новой вкладке).
В начале триасового периода появились архозавры, группа животных, которые в конечном итоге дали начало крокодилам, птицам и множеству рептилий, включая птерозавров . А около 230 миллионов лет назад на Пангее появились некоторые из первых динозавров из , в том числе тероподы, в основном плотоядные динозавры, у которых в основном были наполненные воздухом кости и перья, как у птиц.
Цикл в истории
Нынешняя конфигурация континентов вряд ли будет последней. Суперконтиненты формировались несколько раз в истории Земли только для того, чтобы разделиться на новые континенты. Прямо сейчас, например, Австралия постепенно приближается к Азии, а восточная часть Африки медленно отделяется от остального континента.
Основываясь на появлении других суперконтинентов в докембрийском суперэоне (от 4,5 до 541 миллиона лет назад), кажется, что суперконтиненты возникают периодически каждые 750 миллионов лет, согласно исследованию 2012 года, опубликованному в журнале 9.0003 Исследования Гондваны (открывается в новой вкладке).
Большинство ученых считают, что цикл суперконтинента в значительной степени обусловлен динамикой циркуляции в мантии, согласно статье 2010 года в Journal of Geodynamics .
Кроме того, детали становятся нечеткими. Хотя тепло, образующееся в мантии, вероятно, происходит от радиоактивного распада нестабильных элементов, таких как урана , ученые не согласны с тем, существуют ли в мантии мини-очаги теплового потока или вся оболочка представляет собой один большой тепловой конвейер, сказал Мерфи.
Текущие исследования Пангеи
Ученые создали математические трехмерные модели, чтобы лучше понять механизмы движения континентов.
В статье 2018 года в журнале Geoscience Frontiers ученые Земли Масаки Йошида и М. Сантош объяснили, как они моделировали крупномасштабные континентальные движения после распада Пангеи около 200 миллионов лет назад. Модели показывают, как движение тектонических плит и силы конвекции мантии работали вместе, чтобы расколоться и сдвинуть большие массивы суши. Например, большая масса Пангеи изолировала нижнюю мантию, вызывая мантийные потоки, которые вызвали первоначальный распад суперконтинента. Радиоактивный распад верхней мантии также повысил температуру, вызвав восходящие мантийные потоки, отколовшиеся от Индийского субконтинента и инициировавшие его движение на север.
Йосида и Сантос создали дополнительные геологические модели, чтобы предсказать мантийную конвекцию и модели движения континентов через 250 миллионов лет. Эти модели предполагают, что через миллионы лет Тихий океан закроется, когда Австралия, Северная Америка, Африка и Евразия сойдутся в Северном полушарии.
В конце концов, эти континенты сольются, образуя суперконтинент под названием «Амазия». Два оставшихся континента, Антарктида и Южная Америка, по прогнозам, останутся относительно неподвижными и отделенными от нового суперконтинента.
Дополнительный отчет Кэрол Столл, автора Live Science
Дополнительные ресурсы
- Запишитесь на бесплатный онлайн-курс Cousera « Наша Земля: ее климат, история и процессы (откроется в новой вкладке)», предлагаемый Манчестерский университет в Великобритании
- Геологическая служба США: Эта динамическая Земля: история Тектоника плит (открывается в новой вкладке)
- Ознакомьтесь с этой интерактивной картой (открывается в новой вкладке), на которой показано, где современные страны могли сидели на суперконтиненте Пангея.
Библиография
Живая наука. « Что такое тектоника плит? » 26 мая 2021 г.
Геологическая служба США. « Внутренняя часть Земли (открывается в новой вкладке)».
Последнее изменение: 14 января 2011 г.
Онлайн-словарь этимологии. « Пангея (откроется в новой вкладке)».
Torsvik, T.H., et al. Глава 18 — Фанерозойская палеогеография и Пангея (открывается в новой вкладке). 2021.
Роберт С. Дитц, Джон С. Холден. Журнал геофизических исследований (открывается в новой вкладке). 1970.
Лой, К.В. и другие. Палеогеография, Палеоклиматология, Палеоэкология (открывается в новой вкладке). 2016.
Джун Лю и Фернандо Абдала. « Ранняя эволюционная история Synapsida (открывается в новой вкладке)». 21 сентября 2013 г.
Геологическое общество Америки. «Великая смерть (откроется в новой вкладке)». 19 мая 2021 г.
Whiteside, J.H., et al. Труды Национальной академии наук (откроется в новой вкладке). 2011.
Университет Брауна. « На Пангее, суперконтиненте, широта и дожди диктовали, где жили виды ». 12 мая 2011 г.
Джозеф Г. Меерт.
Gondwana Research (открывается в новой вкладке). 2012.
М. Сантош. Журнал геодинамики (открывается в новой вкладке). 2010.
Масаки Йошида и М. Сантош. Geoscience Frontiers (открывается в новой вкладке). 2018.
Лаура — редактор отдела археологии/истории и журнала «Маленькие тайны жизни» в Live Science. Она также сообщает об общих науках, включая археологию и палеонтологию. Ее работы публиковались в The New York Times, Scholastic, Popular Science и Spectrum, сайте, посвященном исследованиям аутизма. Она получила множество наград от Общества профессиональных журналистов и Вашингтонской ассоциации издателей газет за репортажи в еженедельной газете недалеко от Сиэтла. Лаура имеет степень бакалавра английской литературы и психологии Вашингтонского университета в Сент-Луисе и степень магистра научного письма Нью-Йоркского университета.
Земля во времени
Большинство ученых считают, что вселенная началась в результате Большого Взрыва 14 миллиардов лет назад.
Большой взрыв был мощным взрывом, в результате которого образовались две вещи — материя и энергия. Во время Большого взрыва вся Вселенная была сжата в пузырь в тысячи раз меньше булавочной головки. Оно было горячее и плотнее, чем мы можем себе представить. Вселенная росла и охлаждалась, и в конце концов образовались звезды и галактики.
Источник: Futurism.com
Земля
Земля образовалась примерно 4,6 миллиарда лет назад, то есть 4 600 000 000 лет назад. Он образовался в результате столкновений частиц в большом облаке вещества. Медленно гравитация собирала все эти частицы пыли и газа и образовывала большие комки. Эти глыбы продолжали сталкиваться и постепенно становились все больше и больше, в конечном итоге образуя Землю. Земля в то время сильно отличалась от того, какой мы ее знаем сегодня.
Тектоническая история Земли
В последнем разделе мы рассмотрели тектонику плит и движение крупных плит, составляющих земную кору.
Здесь мы рассмотрим, как тектоника плит изменила лицо Земли за последние несколько миллиардов лет и как оно продолжает меняться.
Глядя на земной шар, мы видим, что восточное побережье Южной Америки идеально, почти как пазл, совпадает с западным побережьем Африки. Мы также видим, что Северную Америку можно немного повернуть и сделать так, чтобы она удобно располагалась рядом с Европой и Азией.
Взгляните на карту и проверьте, видите ли вы это.
Это доказательство того, что в какой-то момент все эти континенты когда-то были соединены. Этот гигантский массив суши, известный как суперконтинент, назывался Пангея. Слово Пангея означает «Все земли», оно описывает способ соединения всех континентов.