لایه میانی زمین زیر پاهایمان؛ آیا واقعاً در برخی نقاط دنیا می‌توان روی گوشته قدم زد؟

خلاصه مقاله:

• برخی منابع ادعا می‌کنند تنها یک یا دو نقطه روی زمین وجود دارد که می‌توان واقعاً روی سنگ‌های گوشته، لایهٔ میانی زمین، قدم زد.
• در حالت عادی، گوشته در عمق چند کیلومتری زیر پوسته قرار دارد و دسترسی مستقیم به آن تنها از طریق حفاری‌های عمیق یا بررسی غیرمستقیم مواد آتشفشانی ممکن است.
• جزیرهٔ مک‌کواری نمونه‌ای بسیار نادر است که در آن بخش‌هایی از سنگ‌های گوشته تقریباً دست‌نخورده به سطح زمین رانده شده و پژوهشگران می‌توانند فرآیندهایی را که معمولاً در اعماق اقیانوس‌ها رخ می‌دهند، مستقیماً مطالعه کنند.
• این جزیره روی پشته‌ای طولانی و باریک از مواد گوشته‌ای قرار دارد که بیشتر آن هنوز در کف اقیانوس باقی مانده و تنها بخش کوچکی از آن، شامل خود جزیره و چند جزیرهٔ کوچک اطراف، از آب بیرون زده است.
• پارک ملی گروس مورن در کانادا نیز یکی دیگر از مکان‌هایی است که سنگ‌های گوشته و پوستهٔ اقیانوسی بسیار قدیمی در سطح وسیعی قابل مشاهده هستند و این منطقه به دلیل دسترسی آسان و قدمت نزدیک به نیم میلیارد سال، یکی از پرمطالعه‌ترین نمونه‌ها محسوب می‌شود.
• زمین‌شناسان معتقدند احتمال دارد نمونه‌های دیگری هم وجود داشته باشد که یا بسیار کوچک‌اند یا هرگز آن‌قدر بالا نیامده‌اند که از زیر آب بیرون بزنند و به همین دلیل ناشناخته باقی مانده‌اند.

اگر در مورد ساختار زمین تحقیق کنید، ادعای جالب و عجیبی ممکن است به چشمتان بخورد: گفته می‌شود تنها یک یا دو نقطه روی کرهٔ زمین وجود دارد که می‌توانید واقعاً روی لایهٔ میانی آن یعنی گوشته، قدم بزنید. آیا این موضوع حقیقت دارد؟ و اگر واقعاً چنین چیزی ممکن است، چگونه رخ داده است؟

دانشمندان می‌دانند که ساختار زمین به شکل لایه‌ای است: پوستهٔ زمین روی گوشته قرار دارد و گوشته هم هستهٔ بیرونی و سپس هستهٔ درونی را احاطه می‌کند. به همین دلیل، برای رسیدن به گوشته و بررسی آن، معمولاً باید حداقل یک کیلومتر به زیر زمین حفاری کنید.

به نوعی، گوشته گاهی خودش به ما نزدیک می‌شود. آتشفشان‌هایی که بالای «نقاط داغ» قرار دارند، توسط ستون‌های مواد داغ گوشته تغذیه می‌شوند که از پوسته عبور می‌کنند و به صورت گدازه فوران می‌کنند. اما اگر فقط ایستادن روی سنگ‌های آتشفشانی که پس از سرد شدن گدازه‌ها تشکیل می‌شوند، به معنای «راه رفتن روی گوشته» بود، آن‌وقت می‌شد در صدها نقطهٔ زمین این کار را انجام داد، نه فقط در یکی دو مکان خاص.

ادعاهای جدی‌تری دربارهٔ جزیرهٔ مک‌کواری، در جنوب اقیانوس آرام و نزدیک نواحی زیرقطبی استرالیا، مطرح می‌شود. در این جزیره، موضوع فقط قدم زدن روی سنگ‌هایی نیست که زمانی گدازهٔ بیرون‌آمده از گوشته بوده‌اند و بعداً سرد شده و به بخشی از پوسته تبدیل شده‌اند؛ بلکه بخش‌هایی از خودِ گوشتهٔ زمین، تقریباً دست‌نخورده، به سطح رانده شده‌اند.

آن‌طور که آی‌اف‌ال‌ساینس می‌نویسد، در سال ۱۹۹۷، جزیره مک‌کواری در فهرست میراث جهانی یونسکو ثبت شد. در توضیح این ثبت آمده است که این جزیره «تنها نقطهٔ شناخته‌شده روی زمین است که در آن، نیروهای زمین‌ساختی سنگ‌های منشأگرفته از گوشتهٔ اقیانوسی را در چارچوب یک مرز فعال صفحات تکتونیکی به سطح زمین آورده‌اند».

جزیرهٔ مک‌کواری به دلایل مختلفی از جمله به‌خاطر جمعیت چشمگیر پنگوئن‌ها و آلباتروس‌ها در فهرست میراث جهانی قرار گرفت. اما دلیل اصلی اهمیت آن، فرصت کم‌نظیری است که برای دانشمندان فراهم می‌کند: مطالعهٔ فرآیندهایی که معمولاً در اعماق بسیار زیاد و در زیر کف اقیانوس‌ها رخ می‌دهند، اما این‌جا به شکلی استثنایی در دسترس قرار گرفته‌اند.

جزیرهٔ مک‌کواری چندان بزرگ نیست؛ مساحتش تقریباً دو برابر منهتن است (حدود ۱۳۰ کیلومتر مربع). نقشه‌برداری از کف اقیانوس نشان می‌دهد این جزیره روی پشتهٔ عظیمی به طول حدود ۱۶۰۰ کیلومتر قرار دارد که از نزدیکی نیوزیلند آغاز می‌شود و تا حوالی جنوبگان امتداد پیدا می‌کند. این پشته در واقع نوار باریکی است که بیشتر از مواد گوشته‌ای تشکیل شده و در اثر فشار میان صفحهٔ هند–استرالیا و صفحهٔ اقیانوس آرام، به سمت بالا رانده شده است.

با وجود این، هرچند این پشته نسبت به صفحات اطرافش و حتی نسبت به گودال‌های عمیق کناری، ارتفاع بیشتری دارد، بخش اعظم آن هنوز در اعماق اقیانوس قرار گرفته است. تنها در خود جزیرهٔ مک‌کواری و چند جزیرهٔ کوچک اطراف آن است که گوشته آن‌قدر بالا آمده که از سطح دریا بیرون زده است.

دانشمندان معتقدند ممکن است در مرزهای دیگر صفحات زمین‌ساختی هم پشته‌هایی از مواد گوشته‌ای وجود داشته باشد که هنوز شناسایی نشده‌اند، زیرا هرگز آن‌قدر بالا نیامده‌اند که از زیر آب یا زیر پوسته بیرون بزنند.

دسترسی به جزیره مک‌کواری برای افراد عادی کار ساده‌ای نیست و معمولاً فقط پژوهشگران می‌توانند به آن‌جا بروند. در گذشته، زمانی که این جزیره برای شکار فک‌ها و پنگوئن‌ها استفاده می‌شد، ورود حیوانات غیر‌بومی مثل گربه، موش و خرگوش بسیاری از گونه‌های بومی آن را تا مرز نابودی پیش برد. هرچند یک برنامهٔ گستردهٔ حذف این حیوانات بعدها با موفقیت اجرا شد و بسیاری از گونه‌ها دوباره جان گرفتند، این کار هزینهٔ بسیار بالایی داشت. به همین دلیل، برای جلوگیری از تکرار چنین آسیبی، تعداد گردشگران سالانهٔ جزیره به حدود ۲ هزار نفر محدود شده است.

در مقابل، پارک ملی گروس مورن در نیوفاندلند کانادا با روی باز از گردشگران استقبال می‌کند و حتی ادعا می‌کند یکی از تنها دو نقطهٔ زمین است که می‌توان در آن مستقیماً روی سنگ‌های گوشته قدم گذاشت و تاریخ بسیار کهن زمین را لمس کرد. برخی وبلاگ‌نویسان سفر، این منطقه را «سرزمین میانه» نامیده‌اند؛ تشبیهی برگرفته از این واقعیت که گوشته، لایهٔ میانی زمین است.

گروس مورن نیز مانند جزیره مک‌کواری در فهرست میراث جهانی یونسکو ثبت شده و احتمالاً یکی از پرمطالعه‌ترین نمونه‌های در دسترس از سنگ‌های گوشته به‌شمار می‌رود. تفاوت مهم این دو منطقه در سن آن‌هاست: اگر مک‌کواری از نظر زمین‌شناسی جوان محسوب می‌شود، فلات‌های سنگی گروس مورن نزدیک به نیم میلیارد سال قدمت دارند. این منطقه پهنه‌ای وسیع از سنگ‌هایی را دربر می‌گیرد که از گوشته و پوستهٔ اقیانوسی تشکیل شده‌اند.

این سنگ‌ها به‌راحتی قابل مشاهده‌اند و چشم‌اندازی خیره‌کننده ایجاد می‌کنند، زیرا محیط آن‌ها برای رشد گیاهان مناسب نیست. سطح سنگ‌هایی که مدت‌ها در معرض هوا قرار داشته‌اند، به دلیل اکسید شدن آهن به رنگ قرمز متمایل شده است، در حالی که بخش‌هایی که هنوز با هوا تماس نداشته‌اند، معمولاً سبز تیره‌اند و حاوی کانی‌هایی مانند الیوین هستند که نشانه‌ای آشکار از منشأ گوشته‌ای آن‌ها به شمار می‌رود.

با اینکه جزیره مک‌کواری از این نظر منحصربه‌فرد است که سنگ‌های گوشته‌ای آن هنوز هم در حال رانده شدن به سمت بالا هستند، و پارک ملی گروس مورن خود را یکی از تنها دو مکان روی زمین می‌داند که می‌توان روی سنگ‌های گوشته قدم زد، این ادعا بدون اختلاف‌نظر نیست.

برای نمونه، بخش‌های دیگری از نیوفاندلند نیز وجود دارند که دقیقاً با همان فرایندهای زمین‌ساختی شکل گرفته‌اند که فلات‌های سنگی گروس مورنه را به‌وجود آورده‌اند. بنابراین، محدود کردن این ویژگی فقط به یک نقطه چندان قطعی نیست.

از سوی دیگر، حتی چارلز داروین هم در نوشته‌هایش اشاره کرده بود که مجمع‌الجزایر سن‌پیتر و سن‌پال در جنوب اقیانوس اطلس منشأ آتشفشانی ندارند، بلکه در اثر بالا آمدن ساختارهای زمین‌شناسی شکل گرفته‌اند.

جزایر یاد شده که بخشی از آن‌ها از مواد گوشته‌ای تشکیل شده، از نظر زمین‌شناسی می‌توانند در همان دستهٔ مکان‌های شاخصی قرار بگیرند که امکان دسترسی مستقیم به گوشته را فراهم می‌کنند. با این حال، اندازهٔ بسیار کوچک آن‌ها (در مجموع تنها حدود ۱٫۵ هکتار) و این واقعیت که بخش زیادی از آن‌ها احتمالاً در آینده نزدیک با بالا آمدن سطح دریا از بین می‌رود، باعث شده اغلب نادیده گرفته شوند.

شاید هم نمونه‌های دیگری وجود داشته باشد که هنوز کشف نشده‌اند؛ جاهایی که گوشتهٔ زمین به سطح نزدیک شده، اما تاکنون از چشم ما پنهان مانده‌اند.

هنوز میان دانشمندان بحث وجود دارد که دقیقاً چگونه بخش‌هایی از گوشتهٔ زمین گاهی از زیر پوسته بیرون می‌زنند و در سطح دیده می‌شوند. با این حال، جزیره مک‌کواری و پارک ملی گروس مورن ویژگی مهم مشترکی دارند: هر دو در نزدیکی مرز صفحات زمین‌ساختی شکل گرفته‌اند.

در حالت معمول، وقتی دو صفحهٔ زمین‌ساختی به هم برخورد می‌کنند، یکی از آن‌ها به زیر دیگری رانده می‌شود و به درون گوشته فرو می‌رود. اما این روند همیشه به همین سادگی نیست. گاهی وقتی دو قاره به هم می‌رسند، حوضهٔ اقیانوسی‌ که قبلاً میان آن‌ها بوده فشرده می‌شود و به سمت بالا رانده می‌شود. بخش زیادی از رشته‌کوه‌های بزرگ جهان، از جمله آلپ و هیمالیا، نتیجهٔ همین فرایند هستند.

در بعضی از این برخوردها، نه‌فقط پوستهٔ اقیانوسی، بلکه بخش‌هایی از گوشتهٔ زیر آن هم مچاله و به سمت بالا کشیده می‌شود. به این توده‌های سنگی «افیولیت» گفته می‌شود؛ نمونه‌هایی که معمولاً بسیار قدیمی، تکه‌تکه، درهم‌ریخته و اغلب فرسایش‌یافته‌اند. به همین دلیل، در بیشتر نقاطی که افیولیت وجود دارد، به‌سختی می‌توان گفت واقعاً روی گوشتهٔ زمین قدم می‌زنید.

با‌این‌حال، در توصیف میراث جهانی یونسکو، جزیرهٔ مک‌کواری «نمونه‌ای تقریباً دست‌نخورده از یک افیولیت» معرفی شده است؛ چیزی که آن را از بسیاری نمونه‌های دیگر متمایز می‌کند.

دربارهٔ شکل‌گیری خاص مک‌کواری، هنوز همه‌چیز کاملاً قطعی نیست، اما زمین‌شناسان معمولاً این‌طور توضیح می‌دهند: ابتدا صفحات اقیانوس آرام و هند–استرالیا از هم دور شدند و مواد گوشته‌ای میان آن‌ها نمایان شد. سپس جهت حرکت صفحات تغییر کرد و بخشی از صفحهٔ اقیانوس آرام به زیر این مواد رانده شد. در مرحله‌های بعدی، فشارهای تازه باعث شد بخشی از گوشتهٔ گیر افتاده به سمت بالا فشرده شود. در اغلب نقاط، این فرایند فقط برآمدگی‌هایی در کف اقیانوس ایجاد کرد، اما حدود ۳۰۰ تا ۶۰۰ هزار سال پیش، فشار در یک نقطه آن‌قدر شدید شد که این تودهٔ سنگی از سطح دریا بیرون آمد و جزیرهٔ مک‌کواری شکل گرفت.