6億年和10億年周期！地球曾經吞噬過超級海洋！
一項最新研究表明，約7億年前，當地球吞噬了自己的海洋時，古老的羅丁尼亞超級大陸發生了翻天覆地的變化。羅丁尼亞是一個超大陸，早於更著名的盤古大陸，盤古大陸存在於3.2億至1.7億年前。
在一項新的研究中，由澳大利亞珀斯科廷大學(Curtin University)的李正祥(Zheng-Xiang Li)領導的科學家們提出：超級大陸和超級海洋以交替循環的方式形成和分裂，有時會保護海洋地殼，有時會將其循環回地球內部。地幔結構只有在每隔一秒的超級大陸(或每隔一個周期)，通過一個新的超級海洋和一個新的火環的再生，才會完全重組。「火環」是太平洋周圍的一系列俯衝帶，在那裡，海洋的地殼在大陸下面磨碎。火山和地震頻繁發生在火山帶周圍，因此得名火山帶。
深厚的歷史
博科園-科學科普：超級大陸的歷史有些模糊，但地球科學家越來越相信，平均每6億年，這些大陸就會合併成一個巨大的陸地塊。首先是Nuna，它存在於16億到14億年前。後來努納分裂了，大約9億年前才合併為羅丁尼亞。羅丁尼亞在7億年前就解體了。然後，大約在3.2億年前，盤古大陸形成了。地幔(地殼下的一層)的循環模式似乎與這個6億年周期非常吻合。但是一些礦物和金礦以及古岩石的地球化學特徵會在一個更長的周期內重現：一個接近10億年的周期。在4月份的《前寒武紀研究》(Precambrian Research)上發表的一篇新論文中，李和同事認為，地球實際上有兩個同時運行的周期：一個是6億年的超級大陸周期，另一個是10億年的超級海洋周期。研究人員假設，每一個超級大陸都分裂並通過兩種交替的方法進行。
這兩種方法被稱為「內向」和「外向」。要理解內向，想像一個被單一超級海洋包圍的超級大陸。大陸開始被一個新的內部海洋分裂成碎片。然後，不知什麼原因，俯衝過程開始於這個新的內部海洋。在這些熱點，海洋地殼俯衝回地球熾熱的地幔。內部的海洋被侵蝕回地球內部。大陸又回到了一起。瞧，一個新的超級大陸，被以前的超級海洋包圍著。另一方面，外向創造了一個新的大陸和一個新的超級海洋。在這種情況下，一個超級大陸分裂，形成了內部海洋。但這一次，俯衝不是發生在內部海洋中，而是發生在裂陷超級大陸周圍的超級海洋中。地球吞噬了超級海洋，將分裂的大陸地殼拖向全球。這個超級大陸本質上是由內而外的：它以前的海岸線被擠壓在一起，形成了新的中部，而它被撕裂的中部現在是海岸。
與此同時，曾經的內陸海洋現在是一個圍繞著新超級大陸的全新超級海洋。研究人員用模型證明，在過去的20億年里，內向和外向交替出現。在這種情況下，超大陸Nuna分裂，然後通過內向形成Rodinia。努娜的超級海洋因此倖存下來，成為羅丁尼亞的超級海洋，科學家們稱之為米羅沃伊。努娜和羅迪婭有著相似的結構，這支持了努娜只是分裂然後又重新結合的觀點。但隨後，米羅沃伊的海洋地殼開始下沉。羅丁尼亞的超級海洋消失了，它也隨之分崩離析。它在地球的另一邊以盤古大陸的形式猛烈反彈。新海洋形成了羅丁尼亞分裂，然後它成為泛大陸的超級海洋，被稱為泛海。
地球的未來
盤古大陸，當然分裂成我們今天所知道的大陸，Panthalassa的殘骸作為太平洋海洋地殼倖存下來。波士頓學院(Boston College)和伍茲霍爾海洋研究所(Woods Hole Oceanographic Institution)的地球物理學家馬克說：然而，很難知道所研究的周期是否代表一個真實的、基本的模式。只有三個迭代，所以在嘗試從不太多的周期中推斷出趨勢。如果這種交替模式持續下去，下一個超級大陸將由內向形成。泛大陸分裂形成的內部海洋（大西洋、印度洋和南大洋）將會關閉。太平洋將擴大成為新大陸的單一超級海洋。科學家們稱這一理論未來的超級大陸為亞洲。(此時此刻，太平洋實際上正通過俯衝而略微縮小，但這種格局可能會延續，也可能不會延續數億年。)
地球的超大陸未來仍不明朗，研究人員試圖結合地球大陸運動和地幔內部動態模型可以幫助確定內向/外向組合方法是否可行。所使用的方法，包括研究古代岩石的分子變化模式，可能是解決板塊構造這些基本問題的正確途徑。最終，問題歸結為是什麼驅動了板塊構造，沒有人知道是什麼觸發了俯衝在特定時間和地點的開始。甚至有關於地球板塊何時開始晃動的爭論。一些科學家認為板塊構造在地球形成後不久就開始了。其他人認為它開始於30億，20億或10億年前。這些東西的數據才剛剛成熟，現在才能夠開始拼湊這些東西。
博科園-科學科普｜文: Stephanie Pappas/Live Science
博科園-傳遞宇宙科學之美
推薦閱讀：