Jacob Hoover
0 
2866
192
For omkring 300 millioner år siden havde Jorden ikke syv kontinenter, men i stedet et massivt superkontinent kaldet Pangea, som var omgivet af et enkelt hav kaldet Panthalassa.
Forklaringen til Pangaeas dannelse indledte den moderne teori om pladetektonik, der antyder, at jordens ydre skal er opdelt i flere plader, der glider over Jordens stenede skal, mantelen.
I løbet af planetens 3,5 milliarder år lange historie har adskillige superkontinenter dannet og brudt op, et resultat af snurring og cirkulation i Jordens mantel, der udgør det meste af planetens volumen. Denne opdeling og dannelse af superkontinent har dramatisk ændret planetens historie.
"Det er dette, der har drevet hele udviklingen af planeten gennem tiden. Dette er den største tilbageslag af planeten," sagde Brendan Murphy, en geologiprofessor ved St. Francis Xavier University, i Antigonish, Nova Scotia.
Historie
For mere end et århundrede siden foreslog videnskabsmand Alfred Wegener forestillingen om et gammelt superkontinent, som han navngav Pangea (undertiden stavet Pangea) efter at have sammensat flere bevislinjer.
Den første og mest åbenlyse var, at "kontinenterne passer sammen som en tunge og rille," noget der var ganske mærkbart på ethvert nøjagtigt kort, sagde Murphy. Et andet vidnesbyrd om, at Jordens kontinenter alt sammen var en landmasse kommer fra den geologiske registrering. Kulaflejringer fundet i Pennsylvania har en lignende sammensætning som dem, der spænder over hele Polen, Storbritannien og Tyskland fra samme tidsperiode. Det tyder på, at Nordamerika og Europa engang må have været en enkelt landmasse. Og orienteringen af magnetiske mineraler i geologiske sedimenter afslører, hvordan Jordens magnetiske poler vandrede over den geologiske tid, sagde Murphy.
I fossilprotokollen er identiske planter, såsom den uddøde frøbregne Glossopteris, findes på nu vidt forskellige kontinent. Og bjergkæder, der nu ligger på forskellige kontinenter, såsom Appalachians i USA og Atlasbjergene i Marokko, var alle en del af Central Pangea-bjergene, dannet gennem kollisionen mellem superkontinenterne Gondwana og Laurussia.
Pangea dannet gennem en gradvis proces, der strækker sig over et par hundrede millioner år. Fra omkring 480 millioner år siden fusionerede et kontinent ved navn Laurentia, der inkluderer dele af Nordamerika, sammen med flere andre mikrokontinent for at danne Euramerica. Euramerica kolliderede til sidst med Gondwana, et andet superkontinent, der omfattede Afrika, Australien, Sydamerika og det indiske subkontinent.
For omkring 200 millioner år siden begyndte superkontinentet at bryde sammen. Gondwana (hvad der nu er Afrika, Sydamerika, Antarktis, Indien og Australien) blev først splittet fra Laurasia (Eurasia og Nordamerika). Derefter for 150 millioner år siden brød Gondwana sammen. Indien skrællet fra Antarktis, og Afrika og Sydamerika brød i henhold til en artikel fra 1970 i Journal of Geophysical Research. For omkring 60 millioner år siden splittede Nordamerika sig fra Eurasia.
Liv og klima
At have en massiv landmasse ville have gjort meget forskellige klimatiske cykler. F.eks. Kan det indre af kontinentet have været fuldstændig tørt, da det var låst bag massive bjergkæder, der blokerede for al fugt eller regn, sagde Murphy.
Men kulaflejringerne, der findes i USA og Europa, afslører, at dele af det gamle superkontinent nær ækvator må have været en frodig, tropisk regnskov, svarende til den amazoniske jungle, sagde Murphy. (Kul dannes, når døde planter og dyr synker ned i sumpet vand, hvor tryk og vand omdanner materialet til tørv, derefter kul.)
"Kulaflejringerne fortæller i det væsentlige, at der var rigeligt liv på land," fortalte Murphy .
Klimamodeller bekræfter, at det kontinentale indre af Pangea var ekstremt sæsonbestemt, ifølge en artikel fra 2016 i tidsskriftet Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. Forskerne i denne undersøgelse brugte biologiske og fysiske data fra Moradi-formationen, en region med lagdelte paleosoler (fossile jordarter) i det nordlige Niger, til at rekonstruere økosystemet og klimaet i den periode, hvor Pangea eksisterede. Sammenlignet med den moderne afrikanske Namib-ørken og Lake Eyre-bassinet i Australien var klimaet generelt tørt med korte, tilbagevendende våde perioder, som lejlighedsvis omfattede katastrofale flash-oversvømmelser.
Pangea eksisterede i 100 millioner år, og i denne periode blomstrede flere dyr, herunder Traversodontidae, en familie af plantespisende dyr, der inkluderer forfædre til pattedyr.
I den permiske periode blomstrede insekter som biller og Dragonfly. Men eksistensen af Pangea overlappede med den værste masseudryddelse i historien, Perm-Triassic (P-TR) udryddelsesbegivenheden. Også kaldet den store døende, forekom den for omkring 252 millioner år siden og fik de fleste arter på Jorden til at uddøde. I den tidlige triasperiode voksede arkosaurer, en gruppe dyr, der til sidst gav anledning til krokodiller og fugle, og en overflod af krybdyr. Og for ca. 230 millioner år siden opstod nogle af de tidligste dinosaurier på Pangea, inklusive theropoder, stort set kødædende dinosaurier, der for det meste havde luftfyldte knogler og fjer svarende til fugle.
Cykler i historien
Den aktuelle konfiguration af kontinenter er sandsynligvis ikke den sidste. Superkontinent har dannet sig flere gange i Jordens historie, kun for at blive opdelt i nye kontinenter. Lige nu for eksempel er Australien i retning mod Asien, og den østlige del af Afrika skal langsomt afskalning fra resten af kontinentet.
Geologer har bemærket, at der er en kvasi-regelmæssig cyklus, hvor superkontinenter dannes og brydes op hvert 300 til 400 millioner år, men nøjagtigt hvorfor er et mysterium, sagde Murphy. Men de fleste forskere mener, at den superkontinentale cyklus i vid udstrækning er drevet af cirkulationsdynamik i mantlen, ifølge en artikel i 2010 i Journal of Geodynamics.
Ud over det bliver detaljerne uklar. Mens den varme, der dannes i mantlen, sandsynligvis stammer fra det radioaktive forfald af ustabile elementer, såsom uran, er forskerne ikke enige om, hvorvidt der er mini-lommer med varmestrøm inden i mantlen, eller om hele skallen er en stor varmetransportør bælte, sagde Murphy.
Aktuel forskning
Forskere har oprettet matematiske 3D-simuleringer for bedre at forstå mekanismerne bag kontinental bevægelse. I en artikel i Geoscience Frontiers fra 2017 forklarer forskerne Masaki Yoshida og M. Santhosh, hvordan de producerede simuleringer af store kontinentale bevægelser siden opbruddet af Pangea for 200 millioner år siden. Modellerne viser, hvordan tektoniske pladebevægelser og mantelkonvektionskræfter arbejdede sammen for at bryde fra hinanden og bevæge store landmasser. For eksempel isolerede Pangaeas store masse mantlen nedenunder, hvilket forårsagede mantelstrømme, der udløste den indledende opdeling af superkontinentet. Radioaktivt henfald af den øverste mantel hævede også temperaturen, hvilket forårsagede opadgående mantelstrømme, der brød det indiske subkontinent ud og indledte dets nordlige bevægelse.
Yoshida og Santos skabte yderligere geologiske modeller til at forudsige mantelkonvektion og kontinentale bevægelsesmønstre 250 millioner år i fremtiden. Disse modeller antyder, at Stillehavet over millioner af år vil lukke, når Australien, Nordamerika, Afrika og Eurasien samles på den nordlige halvkugle. Til sidst vil disse kontinenter fusionere og danne et superkontinent kaldet "Amasia." De to resterende kontinenter, Antarktis og Sydamerika, forudses at forblive relativt immobile og adskilt fra det nye superkontinent.
Yderligere rapportering fra Carol Stoll, bidragyder
Yderligere ressourcer
- ClassZone: Animation af opdeling af Pangea
- U.S. Geological Survey: This Dynamic Earth: The Story of Plate Tectonics
- Cornell University: Flyt kontinenterne! Interaktivt puslespil