Astrofüüsik Xiaolei Zhang George Masoni ülikoolist (USA) esitas artikli, milles ta tõestab, et superkontinendi Rodinia lagunemise põhjustab Maa ja Marsi suuruse tulnukplaneedi kaudne kokkupõrge. Teadlane seab kahtluse alla mandri triivi teooria ja esitab argumente oma versiooni kasuks.
19. ja 20. sajandi esimesel poolel arvati geoloogide seas, et Maa sarnaneb küpsetatud õunaga, mis järk-järgult jahtub ja kahaneb ning selle pinnale ilmuvad "kortsud". “Õunahüpoteesi” põhjal tekkis geosünkroonide teooria, mille kohaselt maapõu üksikud osad laskuvad ja tõusevad, moodustades mäeahelikud. Kuid juba 1912. aastal vaidlustas geofüüsik Alfred Wegener selle skeemi, viidates sellele, et mägede ehitamine on tingitud mandriosa mandri triivist. Oma versiooni kasuks tõi ta argumendi, et Aafrika lääneranniku ja Lõuna-Ameerika idaranniku piirjooned langevad kokku, nagu oleksid need mandrid ühe superkontinendi osa.
Sel ajal oli see üsna julge idee, mis esitas tavapärastele teaduslikele ideedele kahtluse. Pole üllatav, et Wegeneri oletus lükati tagasi. Skeptilistest teadlastest on võimalik aru saada: Wegener ei osanud selgitada, mis põhjustas täpselt mandri triivi, ja nende piirjooned võivad olla kokkusattumus. Sellest hoolimata oli Wegeneril järgijaid, kes otsisid mandri triivi jaoks kaalukamaid argumente.
1960. aastal esitati leviv hüpotees, mille kohaselt tõusevad ookeani keskpaikade piirkonnas mantelivood maapõue, moodustades uue põhja ja surudes vanad kivid laiali. Seega meenutavad litosfäärilised ookeaniplaadid mõnevõrra traktorite röövikuid. Ühes kohas tõuseb koor üles, hõljub üle mantli ja vajub teises kohas (subduktsioonitsoonis). See hüpotees leidis kinnitust, kui ookeanikoores avastati triibulised magnetilised anomaaliad - "rekordite" jada Maa magnetvälja suuna perioodiliste muutuste kohta. Pealegi, mida kaugemal harjast asus jääkmagnetatsiooni "riba", seda iidsem see oli.
Subduktsioonivööndites koguneb ka mandri koor, mille alla ookeaniline koor vajub. Kui aga põrkuvad kaks mandriplaati, siis vajumist ei toimu, selle asemel moodustuvad kõrged mäesüsteemid nagu Himaalaja.
Subduktsioonitsooni skeem / Foto: Yug / Wikimedia
Miks tõusevad mantelivood harjade piirkonnas ja langevad subduktsioonivööndisse? Vastus sellele on mantli konvektsioon. Südamikule lähemal on sulas kõrge temperatuur, mille tagajärjel see tõuseb koorikuni. Selle asemele tuleb külm mantel, mis on juba litosfäärile soojust andnud. Need tõusvad ja langevad voolud on rakkude moodustamiseks suletud. Iga lahtri ülaosas liigub mantel horisontaalselt, põhjustades plaatide liikumist samas suunas. Selle mehhanismi jõud on piisav, et põhjustada mandri lõhenemist, kui selle üksikud osad hakkavad erinevates suundades nihkuma.
Mõned teadlased, sealhulgas astrofüüsik Xiaolei Zhang, on pakkunud välja veel ühe võimaliku mehhanismi mandri nihkumiseks. Nende arvates langes Maale suur asteroid või komeet. See võib seletada näiteks Hawaii Ridge'i järsku suunamuutust. Lisaks ei suuda konvektiivsed rakud Zhangi sõnul tagada kuumade kohtade pikaajalist stabiilsust - piirkondi, kus toimub aktiivne vulkaaniline aktiivsus. Teadlane seab kahtluse alla ka Kaljumägede - Ameerika Ühendriikide lääneosas ja Kanadas asuva harja - moodustumise subduktsioonimehhanismi.
Reklaamvideo:
Mandri nihke tekitamiseks pidi Maale kukkunud objekt olema Marsi suurune. Zhang usub, et väikese rändplaneedi mõju tekkis umbes 750 miljonit aastat tagasi ja langes territooriumile, kus praegu asub Colorado platoo (Ameerika Ühendriikide lääneosa). Kataklüsm viis superkontinendi Rodinia lõhenemiseni, mis tekkis 1,1 miljardit aastat tagasi. Saadud kraater oli suuruselt võrreldav Colorado platoo endaga, mille pindala ulatub 337 tuhande ruutkilomeetrini. Võrdluseks: kümnekilomeetrise asteroidi kukkumisel tekkinud dinosaurused tapnud Chicxulubi kraatri pindala on 25 tuhat ruutkilomeetrit.
Kust tuli rändplaneet? 4,5 miljardit aastat tagasi põrkas tõenäoliselt teine planeet Theia kokku Maaga. Arvatakse, et see katastroof viis Kuu moodustumiseni. Teia moodustati Lagrange'i punktis, mis asus peaaegu otse Maa orbiidil, kuid püsis pikka aega meie planeedist eemal. Kui Päikesesüsteem koosneks ainult Päikesest, Maast ja Theiast, poleks kokkupõrget juhtunud, kuid teiste planeetide gravitatsiooniline mõju nihutas Theia oma kohalt ja viskas selle Maa poole. Kuid 750 miljonit aastat tagasi ei saanud teist Teiat enam olemas olla - Päikesesüsteemi planeedid olid kindlalt stabiilsetel orbiitidel.
Superkontinent Rodinia / Foto: Kelvin Ma / Wikimedia
Zhang usub, et rändplaneet tuli teisest süsteemist. See võib juhtuda siis, kui Linnutee keskpunkti ümber tiirlev päikesesüsteem läbib galaktilisi käsi - suure tähtede, gaasi ja tolmu tihedusega struktuure. See aine kontsentratsioon viib suurte tähtede ilmumiseni, kelle elu lõpeb supernoova plahvatusega. Plahvatused võivad nende kodudest eksoplaneete välja kiskuda, saates nad Päikese poole.
Argumendina oma hüpoteesi kasuks toob Zhang välja Colorado kõrgendiku ebatavalise geoloogilise struktuuri. Näiteks umbes 750 miljonit aastat tagasi tekkinud kivimikihid moodustavad anomaalia, mida nimetatakse suureks mittevastavuseks. Need ei peitu ranges stratigraafilises järjestuses (vanemad kihid on allosas, nooremad on üleval), vaid moodustavad kaootilise pildi, justkui oleks miski neid tõsiselt deformeerinud. Seal on ka eelkambriumi aegsed kivimid, mis on ainulaadsed platoo jaoks ja mis läbisid sulamist ja moondumist.
Teadlane juhtis tähelepanu ka asjaolule, et galaktika õlavarre päikesesüsteemi ristumiskohtade vahelised ajavahemikud langevad kokku Maal massiliste väljasuremiste intervallidega fanerosoose eoonil (mis hõlmab paleosooja, mesosoiku ja ksenoosia ajastut) ning superkontinentide lõhedega.
Tuleb meeles pidada, et Zhangi hüpotees on seni ainult ühe teadlase hüpotees. Siiani pole tõsiseid tõendeid selle kohta, et juba moodustatud Maa suhteliselt hiljutises geoloogilises minevikus suudaks rändplaneetide mõju üle elada. Sama suurt lahkarvamust saab seletada ülemiste kihtide pesemisega mereveega, mis varakambriumi ajal Põhja-Ameerika mandril perioodiliselt edasi areneb. Seda erosiooniprotsessi on seostatud Kambriumi plahvatusega, kui kaltsiumi ja muid mineraale pesti ookeani, muutes veekeemiat ja luues luustiku mereelu. Ülemaailmne kataklüsm, mis muudaks kogu planeedi leegitsevaks palliks, ei sobi hästi juba teadaoleva pildiga geoloogilisest ja bioloogilisest evolutsioonist.
Zhangi loogika järgi peavad tei-sarnased planeedid kaduma kadestamisväärse sagedusega, et mandreid üksteisest lahti suruda. Siiani pakub tema hüpotees rohkem küsimusi kui vastuseid. Omal ajal oli Wegeneri mandri triivi teooria, mille maailmakogukond kiirustades tagasi lükkas, palju arusaadavam ja õigustatum.
Aleksander Enikeev
