تصور ما از نحوه حرکت گوشته زمین نادرست است
ممکن است تصور کنید که زمین‌شناسان درک درستی از اتفاقات گوشته‌ی زمین دارند. همان قسمت سنگی، مذاب و بسیار داغی که فضای بین پوسته و هسته‌ی زمین را فرا گرفته و بیش از ۸۴ درصد از کل حجم سیاره را به خود اختصاص داده است. تحقیقات جدید نشان می‌دهد که حرکت گوشته می‌تواند تحت تاثیر عواملی که هنوز برای ما ناشناخته هستند تغییر کند. درک درست این ساز و کار می‌تواند ما را در مواجهه با رویدادهایی همچون زمین‌لرزه، آتشفشان و سایر وقایع مرتبط با حرکت پوسته‌ی زمین یاری کند.
تیمی از دانشگاه کلمبیا، تحقیق جدیدی را روی (لیتوسفر) که پوسته را نگه می‌دارد، گوشته‌ی بالایی، ورقه‌های تکتونیکی که به آرامی روی سطح زمین حرکت می‌کنند و استنوسفر که قسمتی داغ‌تر و روان‌تر از گوشته است و دانشمندان معتقدند در ایجاد حرکت ورقه‌های روی خود نقش دارد انجام دادند. تاکنون تصور می‌شد که کشش و رانش‌های عظیم روی ورقه‌های تکتونیکی زمین (که به دلیل بالا و پایین رفتن بخش‌هایی از لیتوسفر ایجاد می‌شوند) نشان دهنده‌ی حرکات گسترده‌ی زیر پوسته در استنوسفر هستند. حال مشخص شده است که فاکتورهای مستقل و کوچک‌تری هم می‌توانند بر این مورد تاثیر داشته باشند.
محققان تعدادی سیسمومتر (لرزه‌سنج) را در نقاط مختلفی بر بستر اقیانوس آرام نصب کردند تا بتوانند با اندازه‌گیری لرزش‌های ثبت شده از زمین‌لرزه‌ها، نگاهی دقیق‌تر بر جریان همرفتی گوشته و ساختمان‌شناسی صفحات تکتونیکی زمین داشته باشند. در حقیقت آن‌ها به الگوهای ایجاد شده در کریستال‌هایی به نام الیوین نگاه می‌کنند. این الگوها، توسط جریان‌های موجود در گوشته در این کریستال‌ها ایجاد می‌شود و می‌توان با بررسی سرعت امواج سیسمومترها، آن‌ها را تحلیل کرد. در کمال تعجب، الگوهای ایجاد شده در الیوین‌ها، با حرکات ورقه‌های تکتونیکی همخوانی نداشته و ظاهرا چندان توسط کشش و رانش‌های لیتوسفر تحت تاثیر قرار نگرفته‌اند. محققان تخمین زدند که جریان اصلی حرکتی حدود ۲۵۰ کیلومتر پایین‌تر باشد.
این تیم گمان می‌کنند که فشار ایجاد شده به دلیل اختلاف دمای درون گوشته می‌تواند موجب ایجاد جریان‌های همرفتی در مقیاسی کوچک شود. این رویه‌های کوچک می‌توانند در ارتفاع بالاتر یعنی گوشته، مهم‌تر از تغییر شکل ورقه‌های جابجا شده باشند. یکی از محققان این تیم که ژئوفیزیست و نویسنده‌ی این تحقیق است می‌گوید:
داده‌های ما وجود دو روند جداگانه را در گوشته تایید می‌کنند که قوی‌تر از تاثیر حرکت صفحات هستند. استنوسفر در خود جریان‌هایی دارد، اما عمق آن بیشتر بوده و مقیاسش نیز کوچک‌تر است. بستر اقیانوس که در مرز ورقه‌ها گسترش یافته است، یک لایه‌ی لیتوسفری بسیار قدرتمند ایجاد می‌کند که قابل چشم‌پوشی نیست.
هنوز به طور دقیق مشخص نیست که استنوسفر چگونه کار می‌کند و جهت جریان مواد درون آن به کدام سو است، اما به هر حال اکنون دیگر یک موضوع برای تحقیق بیشتر در آینده داریم. حاصل کار این تیم تحقیقاتی در مجله‌ی Nature چاپ شده است. البته این تنها تحقیق اخیر نیست که دیدی جدید در مورد آن‌چه در زیر زمین اتفاق می‌افتد به ما می‌دهد. ماه گذشته محققان دانشگاه ایالتی آریزونا دریافتند که دو حباب بزرگ در درون سیاره وجود دارد که هرکدام به بزرگی یک قاره بوده و در عمق ۲۹۰۰ کیلومتری سطح زمین قرار دارند. این دو حباب از موادی تشکیل شده‌اند که با سایر مواد تشکیل‌دهنده‌ی گوشته متفاوت است.
یکی از اعضای این تیم می‌گوید:
با وجود این که منشاء و ترکیب دقیق این دو حباب هنوز ناشناخته است، اما ما معتقدیم که ممکن است این دو بتوانند اطلاعاتی در مورد نحوه‌ی تشکیل زمین و طرز کار امروز آن به ما بدهند. ممکن است این دو حباب که پیش از این کشف نشده بودند در حرکات گوشته که ما در نخستین تحقیقمان بررسی کردیم نقش داشته باشند.
باز هم به لطف لرزش‌های سیسمومترها بود که محققان توانستند متوجه جنس متفاوت این دو حباب عظیم در مقایسه با مواد اطرافشان شوند. این یافته‌ها نیز در مجله‌ی Nature Geoscience منتشر شده‌اند.
نظرات