Около 700 миллионов лет назад Земля пережила необычные эпизоды глобального похолодания, которые геологи называют «Земля-снежок».
Было предложено несколько теорий, чтобы объяснить, что вызвало это резкое охлаждение, которое произошло в геологическую эру, называемую неопротерозойской. Теперь два геолога из Техасского университета в Далласе и UT в Остине предполагают, что эти серьезные климатические изменения могут быть связаны с одной вещью: появлением тектоники плит.
Исследование было опубликовано в Интернете в декабре 2017 года и в апрельском печатном выпуске журнала Terra Nova.
Тектоника плит - это теория, сформулированная в конце 1960-х годов, согласно которой земная кора и верхняя мантия - слой, называемый литосферой, - разбиты на движущиеся части или плиты. Эти плиты движутся очень медленно - примерно так же быстро, как растут ваши ногти и волосы, - вызывая землетрясения, горные хребты и вулканы.
«Земля - единственное тело в нашей Солнечной системе, которое, как известно, в настоящее время имеет тектонику плит, где литосфера фрагментирована, как кусочки головоломки, которые движутся независимо», - сказал доктор Роберт Стерн, профессор геолого-геофизических наук в Далласской школе UT. Естественные науки и математика, а также соавтор исследования вместе с доктором Натаниэлем Миллером, ученым-исследователем из Школы наук о Земле Джексона в Техасском университете в Остине, который получил докторскую степень в области наук о Земле в Университете Техаса в Далласе в 1995 году.
«Для планет гораздо чаще характерна внешняя твердая оболочка, которая не фрагментирована, что известно как «тектоника одинарной крышки», - сказал Стерн.
Геоученые расходятся во мнениях относительно того, когда Земля перешла от тектоники одной крышки к тектонике плит, с фрагментацией плиты от одной плиты к двум плитам и так далее до нынешней глобальной системы из семи основных и множества меньших плит. Но Стерн выделяет геологические и теоретические доказательства того, что тектоника плит началась между 800 и 600 миллионами лет назад, и опубликовал несколько статей, аргументирующих это время.
В новом исследовании Стерн и Миллер предлагают новое понимание, предполагая, что начало тектоники плит, вероятно, инициировало изменения на поверхности Земли, которые привели к Земле-снежку. Они утверждают, что тектоника плит - это событие, которое может объяснить 22 теории, выдвинутые другими учеными в качестве триггеров неопротерозойской Земли-снежка.
«Мы просмотрели литературу и изучили все механизмы, которые были предложены для Snowball Earth», - сказал Стерн. «Начало тектоники плит может быть причиной каждого из этих объяснений».
Начало тектоники плит должно было нарушить океаны и атмосферу, перераспределив континенты, усилив эксплозивно-дуговой вулканизм и стимулируя мантийные плюмы, сказал Стерн.
«Тот факт, что сильные климатические и океанографические эффекты наблюдаются в неопротерозойское время, является мощным аргументом в пользу того, что это действительно время перехода от тектоники единой крышки к тектонике плит», - сказал Стерн. «Это аргумент, который, насколько нам известно, еще не рассматривался.
«В настоящее время климат находится в новостях, потому что мы меняем его, выбрасывая в атмосферу больше углекислого газа», - сказал Стерн. «Но представьте себе время, когда на Земле не было тектоники плит, а затем она эволюционировала, чтобы иметь тектонику плит - это было бы серьезным сдвигом в операционной системе Земли, и это также оказало бы огромное влияние на климат».