Att en uråldrig superkontinent bröts upp kan ha varit en utomstående uppgift. Det är slutsatsen från en forskare som på nytt undersökt vad tektoniska plattor gjorde för cirka 200 miljoner år sedan. Dessa plattor bär landmassor och havsbottnar när de rör sig över jordens sirapsliknande, böjbara mantel. Forskaren drar slutsatsen att Pangaea – den superkontinent som en gång i tiden innehöll det mesta av jordens landområden – tycks ha slitits sönder. Och krympningen av den indiska oceanens föregångare kan ha varit allt som krävdes för att göra det, hävdar han i en nyligen publicerad analys.
Det yttre skalet av jorden är täckt av mer än ett dussin tektoniska plattor. Dessa delar av planetens skorpa växer, krymper och rör sig långsamt. Deras rörelser är en av anledningarna till att jordbävningar kan uppstå. Det är också en av anledningarna till att planetens kontinenter ligger på olika platser i dag än vad de gjorde i en avlägsen tid.
Utbildare och föräldrar, registrera er för Fuskbladet
Veckavisa uppdateringar för att hjälpa er att använda Vetenskapliga nyheter för elever i inlärningsmiljön
För ungefär 300 miljoner år sedan fanns det inget Afrika eller Nordamerika. Alla jordens större landmassor var sammanpressade i en enorm superkontinent. Jordforskare kallar denna megakontinent för Pangaea (pan-GEE-uh). Ungefär 100 miljoner år senare började Pangaea brytas isär. Atlanten började bildas mellan det som skulle bli Nordamerika och Afrika.
Eftersom jordens storlek inte förändrades måste skapandet av ett nytt hav balanseras av att skorpan förstördes någon annanstans. Detta skedde på platser som kallas subduktionszoner. Dessa platser är där berg från ytan störtar ner i jordens inre och smälter igen.
Geovetare har föreslagit två platser för var subduktionen kan ha ägt rum när Pangaea började brytas isär. Den ena är Stilla havets förfader. Den andra är Tethys – en föregångare till det moderna Indiska oceanen. Tethys skrynklades när de tidiga afrikanska och eurasiska kontinenterna drev ihop. I öster kan Nordamerikas västra kant ha rullat över den tidiga Stilla havet.
Det är en utmaning på grund av planetens form att avgöra vilket forntida hav som gjorde det möjligt för den atlantiska skorpan att bildas, säger Fraser Keppie. Han är geovetare vid Nova Scotias energidepartement i Halifax, Kanada. Problemet är att jorden är rund. Det finns ett slags ”transportband” mellan nybildade och sjunkande delar av jordskorpan. Men om man skär upp en jordglob och sedan lägger ut den platt, är det inget som ligger i linje som det borde. Det gör det svårt att räkna ut var transportbandet börjar och slutar. Forskarna måste se vilka områden som är parallella med varandra. Men alla platta kartor förvränger detta.
Så Keppie försökte sig på en annan metod. En traditionell platt karta är förankrad vid nord- och sydpolen. Keppie skapade istället en karta som är cirkulär och centrerad på en fast punkt nära Sydeuropa. På den kartan ritade han ut de tektoniska plattornas rörelser när Pangaea bröts isär. Kontinenterna roterade runt den fasta punkten som de svängande visarna på en klocka.
(Berättelsen fortsätter under bilden)
Från detta nya perspektiv sträcker sig både det krympande Tethys och det växande Atlanten utåt från cirkelns centrum, parallellt med varandra. Kanten av det tidiga Stilla havet sitter längs cirkelns kant. Detta hav är vinkelrätt, inte parallellt, mot de två andra regionerna. Om man tittar på detta arrangemang verkar Atlantens tillväxt tydligt kopplad till Tethyshavet – inte till det tidiga Stilla havet, säger Keppie. Han rapporterade sina observationer online den 27 februari i Geology.
”När jag först såg detta blev jag verkligen chockad”, säger han. ”Det var helt uppenbart att Atlanten och Tethyshavet är kompensationssystemet, inte Atlanten och Stilla havet.”
Keppie föreslår att Tethyshavet var den drivande kraften bakom Pangaias upplösning. Gravitationen drog skorpan under Tethys in i en subduktionszon. Det ryckte med sig skorpan på Pangaea’s eurasiska kant. Om det var tillräckligt starkt kunde detta drag ha slitet sönder superkontinenten mellan Afrika och Nordamerika. Det var en svag punkt. Det var där som två landmassor hade fäst sig samman miljontals år tidigare.
Detta scenario skiljer sig från det för närvarande accepterade scenariot för Pangaeas upplösning. Det innebär att material från jordens inre sprang upp längs gränsen mellan Nordamerika och Afrika. Detta skulle ha drivit isär de två kontinenterna.
Keppie säger att denna teori är mindre vettig än hans nya. Varför? Den bygger på ett stort sammanträffande. Den säger att det nya materialet i jordskorpan bara måste ha bubblat upp på den perfekta platsen, längs en av Pangaeas sömmar.
Det nya arbetet signalerar att forskarna nu kanske måste ompröva vad som ledde till Pangaeas undergång, säger Stephen Johnston. Han är geolog vid Kanadas University of Victoria i British Columbia. ”Allt vi tror att vi vet om Pangaea är upp i luften nu”, säger han. Johnston var inte involverad i forskningen.
Keppies arbete är inte det slutgiltiga ordet om Pangaeas upplösning, konstaterar Johnston. Men det gör förutsägelser som geologer kan testa. Forskarna kan nu leta efter något som en gammal förkastning i Stilla havet där två tektoniska plattor skrapade ihop. ”Det fina med det här arbetet är att det är tydligt, enkelt och går att testa”, säger Johnston. Vi kan gå ut på fältet och titta på stenarna i ljuset av hans modell och testa den.”
Power Words
(för mer om Power Words, klicka här)
kontinent (i geologi) De enorma landmassor som ligger på tektoniska plattor. I modern tid finns det sex geologiska kontinenter: Nordamerika, Sydamerika, Eurasien, Afrika, Australien och Antarktis.
skorpa (i geologi) Jordens yttersta yta, som vanligtvis består av tät, fast sten.
jordbävning En plötslig och ibland våldsam skakning av marken, som ibland orsakar stor förödelse, till följd av rörelser i jordskorpan eller vulkanisk aktivitet.
Jordskorpan Jordens yttersta skikt. Det är relativt kallt och sprött.
fel Inom geologin en spricka längs vilken en del av jordens litosfär rör sig.
geologi Studiet av jordens fysiska struktur och substans, dess historia och de processer som verkar på den. Personer som arbetar inom detta område kallas geologer. Planetgeologi är vetenskapen som studerar samma saker om andra planeter.
geovetenskap Någon av ett antal vetenskaper, som geologi eller atmosfärsvetenskap, som handlar om att bättre förstå planeten.
gravitation Kraften som drar till sig allt som har massa, eller bulk, mot alla andra saker med massa. Ju mer massa något har, desto större är gravitationen.
landmassa En kontinent, en stor ö eller någon annan sammanhängande landmassa.
Pangaea Superkontinenten som existerade för cirka 300 till 200 miljoner år sedan och som bestod av alla de stora kontinenterna som vi ser i dag, hopklämda tillsammans.
parallell Ett adjektiv som beskriver två saker som står sida vid sida och har samma avstånd mellan sina delar. Även om de två linjerna förlängs i oändlighet skulle de aldrig röra varandra. I ordet ”alla” är de två sista bokstäverna parallella linjer.
perpendikulär Ett adjektiv som beskriver två saker som ligger ungefär 90 grader från varandra. I bokstaven ”T” är bokstavens övre linje vinkelrät mot den nedre linjen.
planet Ett himmelsobjekt som kretsar kring en stjärna, är tillräckligt stort för att gravitationen ska ha pressat ihop det till en rundlig boll och det måste ha rensat bort andra objekt i sin omloppsbana. För att klara den tredje faktorn måste den vara tillräckligt stor för att dra in grannobjekten i planeten själv eller för att slunga dem runt planeten och ut i rymden. Astronomer från Internationella astronomiska unionen (IAU) skapade denna vetenskapliga definition av en planet i tre delar i augusti 2006 för att fastställa Plutos status. På grundval av denna definition beslutade IAU att Pluto inte uppfyllde kraven. Solsystemet består nu av åtta planeter: Merkurius, Venus, Jorden, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus och Neptunus.
subduktion (verb) eller subduktion (substantiv) Processen genom vilken tektoniska plattor sjunker eller glider tillbaka från jordens yttre skikt in i det mellersta skiktet, som kallas manteln.
subduktionszon En stor förkastning där en tektonisk platta sjunker under en annan när de kolliderar. Subduktionszoner har vanligtvis ett djupt dike längs toppen.
Tektoniska plattor De gigantiska plattor – vissa med ett tvärsnitt på tusentals kilometer – som utgör jordens yttre lager.
Tethys Ocean Ett uråldrigt hav.