Der Astrophysiker Xiaolei Zhang von der George Mason University (USA) präsentierte einen Artikel, in dem er beweist, dass der Zerfall des Superkontinents Rodinia durch eine indirekte Kollision der Erde und eines außerirdischen Planeten von der Größe des Mars verursacht wird. Der Wissenschaftler stellt die Theorie der Kontinentalverschiebung in Frage und spricht sich für seine Version aus.
In der 19. und ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts glaubte man unter Geologen, dass die Erde einem Bratapfel ähnelt, der allmählich abkühlt und schrumpft und auf seiner Oberfläche "Falten" auftreten. Auf der Grundlage der „Apfelhypothese“entstand die Theorie der Geosynkline, nach der einzelne Teile der Erdkruste absteigen und sich dann erheben und Gebirgszüge bilden. Bereits 1912 stellte der Geophysiker Alfred Wegener dieses Schema in Frage und schlug vor, dass der Bergbau auf eine Kontinentalverschiebung zurückzuführen ist. Für seine Version führte er das Argument an, dass die Umrisse der Westküste Afrikas und der Ostküste Südamerikas zusammenfallen, als ob diese Kontinente Teil eines Superkontinents wären.
Zu dieser Zeit war es eine ziemlich gewagte Idee, die konventionelle wissenschaftliche Ideen in Frage stellte. Es überrascht nicht, dass Wegeners Annahme abgelehnt wurde. Sie können skeptische Wissenschaftler verstehen: Wegener konnte nicht erklären, was genau die Kontinentalverschiebung verursacht hat, und ihre Umrisse könnten ein Zufall sein. Trotzdem hatte Wegener Anhänger, die nach überzeugenderen Argumenten für Kontinentalverschiebung suchten.
1960 wurde eine Ausbreitungshypothese aufgestellt, wonach in der Region der mittelozeanischen Kämme Mantelströme zur Erdkruste aufsteigen, einen neuen Boden bilden und alte Steine auseinander drücken. Somit erinnern die lithosphärischen ozeanischen Platten etwas an Traktorraupen. An einer Stelle steigt die Kruste auf, schwebt über dem Mantel und sinkt an einer anderen Stelle (Subduktionszone). Diese Hypothese wurde bestätigt, als streifenmagnetische Anomalien in der ozeanischen Kruste entdeckt wurden - eine Folge von "Aufzeichnungen" über periodische Änderungen in der Richtung des Erdmagnetfelds. Je weiter der "Streifen" der Restmagnetisierung vom Kamm entfernt war, desto älter war er.
In den Subduktionszonen bildet sich auch die kontinentale Kruste, unter der die ozeanische Kruste versinkt. Wenn jedoch zwei Kontinentalplatten kollidieren, tritt kein Untergang auf, sondern es bilden sich Hochgebirgssysteme wie der Himalaya.
Subduktionszonendiagramm / Foto: Yug / Wikimedia
Warum steigen Mantelströme im Bereich der Grate an und fallen in der Subduktionszone ab? Die Antwort darauf ist Mantelkonvektion. Näher am Kern hat die Schmelze eine hohe Temperatur, wodurch sie zur Kruste aufsteigt. An seine Stelle tritt ein kalter Mantel, der bereits Wärme an die Lithosphäre abgegeben hat. Diese steigenden und fallenden Ströme werden geschlossen, um Zellen zu bilden. Am oberen Rand jeder Zelle bewegt sich der Mantel horizontal, wodurch sich die Platten in die gleiche Richtung bewegen. Die Kraft dieses Mechanismus reicht aus, um den Kontinent zu spalten, wenn Teile davon beginnen, sich in verschiedene Richtungen zu verschieben.
Einige Wissenschaftler, darunter der Astrophysiker Xiaolei Zhang, haben einen weiteren möglichen Mechanismus für die Kontinentalverschiebung vorgeschlagen. Ihrer Meinung nach fiel ein großer Asteroid oder Komet auf die Erde. Dies kann zum Beispiel die scharfe Richtungsänderung des Hawaiian Ridge erklären. Darüber hinaus können konvektive Zellen laut Zhang keine Langzeitstabilität von Hot Spots gewährleisten - Bereichen, in denen aktive vulkanische Aktivität auftritt. Der Wissenschaftler stellt auch den Subduktionsmechanismus der Bildung der Rocky Mountains in Frage - eines Kamms im Westen der USA und Kanadas.
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Um eine Kontinentalverschiebung zu verursachen, musste das Objekt, das auf die Erde fiel, die Größe des Mars haben. Zhang glaubt, dass die Auswirkungen eines kleinen Wanderplaneten vor etwa 750 Millionen Jahren auf das Gebiet fielen, auf dem sich heute das Colorado-Plateau (West-USA) befindet. Die Katastrophe führte zur Spaltung des Superkontinents Rodinia, die vor 1,1 Milliarden Jahren entstand. Der resultierende Krater war vergleichbar groß wie das Colorado-Plateau selbst, dessen Fläche 337.000 Quadratkilometer erreicht. Zum Vergleich: Die Fläche des Chicxulub-Kraters, der während des Sturzes eines zehn Kilometer langen Asteroiden entstanden ist, der die Dinosaurier getötet hat, beträgt 25.000 Quadratkilometer.
Woher kam der Wanderplanet? Vor 4,5 Milliarden Jahren kollidierte wahrscheinlich ein anderer Planet, Theia, mit der Erde. Es wird angenommen, dass diese Katastrophe zur Bildung des Mondes führte. Theia wurde am Lagrange-Punkt gebildet, der sich fast direkt in der Erdumlaufbahn befand, aber lange Zeit von unserem Planeten entfernt war. Wenn das Sonnensystem nur aus Sonne, Erde und Theia bestand, wäre die Kollision nicht eingetreten, aber der Gravitationseinfluss anderer Planeten verdrängte Theia von seinem Platz und warf es zur Erde. Vor 750 Millionen Jahren konnte die zweite Theia nicht mehr existieren - die Planeten des Sonnensystems waren fest in stabilen Bahnen verankert.
Superkontinent Rodinia / Foto: Kelvin Ma / Wikimedia
Zhang glaubt, dass der Wanderplanet aus einem anderen System stammt. Dies kann passieren, wenn das Sonnensystem, das das Zentrum der Milchstraße umkreist, galaktische Arme durchläuft - Strukturen mit einer hohen Dichte an Sternen, Gas und Staub. Diese Konzentration der Materie führt zum Erscheinen großer Sterne, deren Leben in einer Supernova-Explosion endet. Explosionen können Exoplaneten aus ihren Häusern abreißen und sie der Sonne entgegenschicken.
Als Argument für seine Hypothese führt Zhang die ungewöhnliche geologische Struktur des Plateaus in Colorado an. Beispielsweise bilden Gesteinsschichten, die sich vor etwa 750 Millionen Jahren gebildet haben, eine Anomalie, die als große Unkonformität bezeichnet wird. Sie liegen nicht in einer strengen stratigraphischen Reihenfolge (ältere Schichten befinden sich unten, jüngere oben), sondern bilden ein chaotisches Bild, als ob etwas sie stark deformiert hätte. Es gibt auch Felsen aus der präkambrischen Zeit, die einzigartig für das Plateau sind und geschmolzen und metamorphisiert wurden.
Der Wissenschaftler machte auch darauf aufmerksam, dass die Perioden zwischen den Schnittpunkten des Sonnensystems der Arme der Galaxie mit den Intervallen zwischen dem Massensterben auf der Erde innerhalb des Äons des Phanerozoikums (einschließlich der Epochen des Paläozoikums, des Mesozoikums und des Känozoikums) und den Spaltungen der Superkontinente zusammenfallen.
Es sei daran erinnert, dass Zhangs Hypothese bislang nur die Hypothese eines Wissenschaftlers ist. Bisher gibt es keine ernsthaften Beweise dafür, dass die bereits in der relativ jungen geologischen Vergangenheit gebildete Erde die Auswirkungen eines Wanderplaneten überleben könnte. Dieselbe große Meinungsverschiedenheit kann durch das Auswaschen der oberen Schichten durch das Wasser des Meeres erklärt werden, das während des frühen Kambriums regelmäßig auf dem nordamerikanischen Kontinent voranschreitet. Dieser Erosionsprozess wurde mit der kambrischen Explosion in Verbindung gebracht, als Kalzium und andere Mineralien in den Ozean gespült wurden, wodurch die Wasserchemie verändert und das Leben im Skelett des Meeres geschaffen wurde. Eine globale Katastrophe, die den gesamten Planeten in einen brennenden Ball verwandeln würde, passt nicht gut zu dem bereits bekannten Bild der geologischen und biologischen Evolution.
Nach Zhangs Logik müssen tei-ähnliche Planeten mit einer beneidenswerten Frequenz fallen, um die Kontinente auseinander zu drücken. Bisher liefert seine Hypothese mehr Fragen als Antworten. Wegener's Theorie der Kontinentalverschiebung, die von der Weltgemeinschaft hastig abgelehnt wurde, war einst viel verständlicher und gerechtfertigter.
Alexander Enikeev
