Planeta Zemlja, geologija i tehnologija: Kako će se formirati sledeći "superkontinent"

Možda izgleda kao da su svetske kopnene mase nepomične, ali Ričard Fišer nam otkriva da budućnost donosi neke krupne promene.

Pre skoro 500 godina, flamanski kartograf Gerhard Merkator izradio je jednu od najvažnijih mapa na svetu.

To svakako nije bio prvi pokušaj pravljenja atlasa sveta, a nije bio ni nešto posebno tačan: nedostaje Australija, a Amerike su samo grube ucrtane.

Od tada su kartografi izbacivali sve preciznije verzije rasporeda kontinenata, ispravljajući Merkatorove greške, kao i odnose između hemisfera i geografskih širina koji su nastali na osnovu njegove projekcije.

• Jovan Cvijić: Gorostas srpske nauke koji je geografiju učio peške i na konju
• Srpski "gerila fotograf" osvaja svet
• Šta ako vasiona nema kraj

Ali Merkatorova mapa, zajedno sa drugima koje su napravili njegovi savremenici iz 16. veka, otkrila je istinski globalnu sliku o Zemljinim kopnenim masama - perspektivu koja se od tada zadržala u glavama ljudi.

Merkatorova prvobitna projekcija iz 1569. godine/Wikimedia Commons

Ono što Merkator nije znao jeste da kontinenti nisu oduvek bili tako razmešteni.

On je živeo oko 400 godina pre nego što je potvrđena teorija o tektonskim pločama.

Kad pogledate položaje sedam kontinenata na mapi, lako je pretpostaviti da su oni nepomični.

Vekovima su ljudi vodili ratove i mirili se oko svojih delova ovih teritorija, pod pretpostavkom da je njihova zemlja - i zemlja njihovih suseda - oduvek bila i da će oduvek biti na tom mestu.

Iz Zemljine perspektive, međutim, kontinenti su lišće koje leluja na vetru preko površine jezera. A ljudske brige su kap kiše na površini tog lista.

Sedam kontinenata nekada su bili sakupljeni u jednu masu, superkontinent po imenu Pangea.

Pre toga, postoje dokazi o drugima koji korene vuku od pre tri milijarde godina: Panotija, Rodinija, Kolumbija/Nuna, Kenorland i Ur.

Geolozi znaju da se superkontinenti razdvajaju i spajaju u ciklusima: mi se trenutno nalazimo na polovini jednog takvog.

• Ogromni kontinent na jugu - opsesija iz vremena starog Rima
• Pronađen koralni greben viši od Empajer stejt bildinga
• Preispitivanja Čarlsa Darvina oko "gnusne misterije“ koja ga je mučila do kraja života

Kakav bi, dakle, superkontinent mogao da se krije u Zemljinoj budućnosti?

Kako će se kopnene mase koje poznajemo prerasporediti na duže staze?

Ispostavlja se da postoje najmanje četiri različite putanje koje bi mogle da čekaju u budućnosti. I one pokazuju da će živa bića na Zemlji jednog dana stanovati na mnogo drugačijoj planeti, koja će izgledati više kao nekakav tuđinski svet.

Za geologa Žoaoa Duartea sa Univerziteta u Lisabonu, put do istraživanja budućih superkontinenata na Zemlji započeo je preko neobičnog događaja iz prošlosti: zemljotresa koji je pogodio Portugal jednog novembarskog subotnjeg jutra 1755. godine.

Bio je to jedan od najsnažnijih zemljotresa u prethodnih 250 godina, u kom je stradalo 60.000 ljudi i koji je pokrenuo cunami preko Atlantskog okeana. Ono što je sve činilo toliko neobičnim jeste njegova lokacija.

"Ne biste smeli da imate velike zemljotrese u Atlantiku", kaže Duarte. "Bilo je to veoma neobično." Pogledajte i video o geniju koji je promenio svet

Aurika, superkontinent koji bi mogao da nastane ako se Atlantik i Pacifik zatvore/Davies et al

Zemljotresi ovih razmera obično se dešavaju na ili blizu velikih zona subdukcije, gde su okeanske ploče zaronjene ispod kontinenata i tope se i nestaju u vrelom mantlu. One podrazumevaju sudaranje i razaranje.

Zemljotres iz 1755. godine, međutim, desio se duž "pasivne" granice, gde okeanska ploča ispod Atlantika glatko prerasta u kontinente Evrope i Afrike.

Duarte i njegove kolege su 2016. godine izneli teoriju o tome šta je tu moglo da se desi: šavovi između ovih ploča možda su počeli da pucaju i možda se spremalo veliko cepanje.

"To bi mogla da bude kao neka vrsta zaraznog mehanizma", objašnjava on.

Ili kao staklo koje naprsne između dve rupice na vetrobranu.

Ako je tako, zona subdukcije mogla bi da se proširi od Mediterana duž zapadne Afrike i možda naviše, dalje od Irske i Velike Britanije, donevši u ove oblasti vulkane, nastanak planina i zemljotrese.

Duarte je shvatio da bi, ako se to desi, to na kraju moglo da dovede do zatvaranja Atlantika.

A ako i Pacifik bude nastavio da se zatvara, što se već dešava duž "Vatrenog pojasa" subdukcije koji ga okružuje, na kraju će se formirati novi superkontinent.

On ga je nazvao Aurika, zato što bi se u njegovom središtu nalazile bivše kopnene mase Australije i Amerike.

Izgledala bi ovako:

Pošto je Duarte objavio teoriju o Auriki, zapitao se kako bi mogli da izgledaju drugi budući scenariji.

Na kraju krajeva, njegova teorija nije bila jedina trajektorija superkontinenta koju geolozi predlažu.

I zato je počeo da ćaska sa okeanografom Matijasom Grinom sa Univerziteta Bangor u Velsu.

Njih dvojica su shvatili da im treba neko sa kompjuterskim umećem da napravi digitalne modele.

"Taj čovek morao bi da bude neko pomalo poseban, neko kome nije problem što proučava nešto što se neće desiti u ljudskim vremenskim okvirima", objašnjava on.

Ispostavilo se da je to bila upravo njegova koleginica Hana Dejvis, još jedna geološkinja sa Univerziteta u Lisabonu.

"Moj posao bio je da pretvorim crteže i ilustracije geologa iz prošlosti u nešto što je merljivo, geo-referentno i u digitalizovanom formatu", objašnjava Dejvis.

Ideja je bila da se naprave modeli na koje bi drugi naučnici mogli da se nadovezuju i da ih rafinišu.

Ali to nije bila pravolinijska misija.

"Ono zbog čega smo bili nervozni jeste da je to tema izuzetno neobuzdane mašte. To nije ista vrsta rada kao neka uobičajena naučna studija", kaže Dejvis.

"Želeli smo da kažemo: U redu, znamo ovo o tektonskim pločama posle 40 ili 50 godina. I znamo ovoliko o dinamici mantla, i o svim drugim komponentama sistema. Koliko daleko možemo da prenesemo to znanje u budućnost?"

I to je dovelo do četiri scenarija. Pored toga što su modelovali detaljniju sliku Aurike, istražili su i tri druge mogućnosti, od kojih je svaka bila projektovanje oko 200-250 miliona godina u budućnost.

Prva je bila šta bi moglo da se desi ako se status kvo nastavi: Atlantik ostane otvoren, a Pacifik se zatvori.

Prema ovom scenariju, superkontinent koji nastane zvaće se Novopangea.

"To je najprostije i najverovatnije, zasnovano na onome što znamo danas", kaže Dejvis.

Novopangea æe nastati ako se danas poznate tektonske aktivnosti nastave bez ikakvih iznenaðenja/Davies et al

Međutim, moglo bi da dođe i do geoloških događaja u budućnosti koji će dovesti do različitog razmeštaja kopna.

Jedan primer je proces zvan "ortoverzija", kada se Arktički okean zatvori, a Atlantik i Pacifik ostanu otvoreni.

To menja dominantne orijentacije tektonskog širenja i kontinenti se pomeraju na sever, gde će se svi razmestiti oko Severnog pola, sem Antarktika.

U tom scenariju nastaje superkontinent po imenu Amasija:

Ako se formira Amasija, biæe to zato što su se kontinenti pomerili na sever/Davies et al

Konačno, takođe je moguće da se širenje morskog dna u Altantiku uspori.

Usred okeana, postoji ogromni greben koji razdvaja dve ploče, prolazi kroz Island i proteže se dole sve do Južnog okeana.

Tu nastaje nova litosfera, koja se praktično ponaša kao pokretna traka.

Ako se ovo širenje uspori ili zaustavi, i ako se formira nova granica zone subdukcije duž istočne obale Amerike, dobili biste superkontinent po imenu Pangea Ultima, koja izgleda kao ogromni atol:

Pangea Ultima je i dalje okružena ogromnim okeanom, ali ima središnje more u sebi/Davies et al

Ova četiri digitalna modela znače da geolozi sada imaju osnove za testiranje drugih teorija.

Na primer, ovi scenariji mogu da pomognu naučnicima da razumeju efekte različitih rasporeda superkontinenata na plime, kao i klimu daleke budućnosti - kakve će biti vremenske prilike u svetu sa masivnim okeanom i ogromnom kopnenom masom?

Da bi se izradio model superkontinenta, "ne možete da koristite modele Međuvladinog panela za klimatske promene i tačka, zato što oni nisu pravljeni za to", kaže Duarte.

"Ne možete samo da promenite promenljive koje morate da promenite."

Modeli budućih superkontinenata na Zemlji mogu da posluže i kao posrednici za razumevanje klima egzoplaneta.

"Buduća Zemlja potpuno je tuđinska", kaže Dejvis.

"Kad biste se našli u orbiti iznad Aurike ili Novopangee, verovatno je ne biste prepoznali kao Zemlju, već neku drugu planetu sa sličnim bojama."

Prisustvo života i aktivnih tektonskih ploča mogli bi da budu povezani

Ovaj uvid naveo je trojku da sarađuje sa Majlom Vejem, fizičarem iz NASA-inog Instituta za svemirske studije Godar.

On i njegove kolege proučavaju klime u vanzemaljskim svetovima putem modeliranja varijacija naše vlastite klime tokom dugih vremenskih perioda.

"Imamo ograničen broj primera kako može da izgleda umerena klima. Zapravo, imamo samo jedan primer, da budemo sasvim iskreni: Zemlju, ali imamo Zemlju tokom raznih vremenskih perioda", kaže Vej.

"Imamo prošle scenarije, ali prebacivši se u budućnost i koristeći ove predivne tektonske modele za budućnost, to nam pruža novi ansambl koji možemo da pridodamo našoj zbirci."

Takvi modeli su vam potrebni zato što ume da bude teško znati šta da tražite kad izdaleka analizirate potencijalno nastanjive egzoplanete.

U idealnom smislu, vi želite da znate da li planeta ima ciklus superkontinenata, zato što bi prisustvo života i aktivnih tektonskih ploča mogli da budu povezani.

Kontinentalni raspored mogao bi da utiče na verovatnoću prisustva vode u tečnom stanju.

Kroz teleskope ne možete da vidite kontinente, a sastav atmosfere može samo da se nagađa.

I zato modeli klimatskih varijacija mogu da ukažu na neke indirektne znake koje astronomi mogu da otkriju.

Kakav kontinentalni raspored bi mogli da imaju stenoviti tuðinski svetovi?/Getty Images

Vejov model superkontinentalnih klima - za koje su bili potrebni meseci rada na kompjuteru - otkrio je neke upečatljive varijacije između četiri scenarija.

Amasija bi, na primer, dovela do mnogo hladnije planete od ostalih.

Sa kopnom koncentrisanim oko Severnog pola i manjom verovatnoćom da okeani nose tople studije do hladnijih geografskih širina, nagomilao bi se ledeni pokrivač.

Aurika bi, za razliku od nje, bila umerenija, sa suvom srži ali obalama sličnijim današnjem Brazilu, sa više vode u tečnom stanju.

Sve je ovo korisno znati, zato što ako neka egzoplaneta slična Zemlji ima tektonske ploče, nećemo znati u kom je stadijumu ciklusa superkontinenta trenutno i stoga bismo morali da znamo šta da tražimo da bismo odredili koliko je ona nastanjiva.

Ne smemo odmah da pretpostavimo da će kopnene mase da se razjedine usred ciklusa, kao kod nas.

Što se budućnosti naše vlastite planete tiče, Dejvis priznaje da su četiri scenarija superkontinenata koje su oni modelovali spekulativni i da može da bude neočekivanih geoloških iznenađenja koja menjaju krajnji ishod.

"Kad bih imala Tardis da odem i bacim pogled, ne bih se iznenadila ako, za 250 miliona godina, superkontinent ne bi izgleda kao bilo koji od ovih scenarija. Tu učestvuje jako mnogo faktora", kaže ona.

Međutim, ono što sa sigurnošću može da se kaže jeste da će se kopnene mase koje uzimamo zdravo za gotovo danas jednog dana rasporediti u potpuno novu konfiguraciju.

Zemlje koje su nekada bile daleko jedne od drugih sada će postati bliski susedi.

I ako na Zemlji i dalje bude bilo inteligentnih bića, ona će moći da putuju između drevnih ruševina Njujorka, Pekinga, Sidneja i Londona a da se nikad ne susretnu sa okeanom. Pogledajte i video o čudesnom otkriću australijskih naučnika Pratite nas na Fejsbuku,Tviteru i Vajberu. Ako imate predlog teme za nas, javite se na bbcnasrpskom@bbc.co.uk