اكتشاف هام.. نظرة جديدة لقاع الأرض من المحيط

قام علماء بتجميع الخريطة الأكثر دقة حتى الآن للجيولوجيا الأساسية تحت نصف الكرة الجنوبي للأرض، وكشفوا عن شيء لم يتم اكتشافه من قبل: قاع المحيط القديم ملتف ربما حول النواة.

وتقع هذه الطبقة الرقيقة والكثيفة على عمق حوالي 2900 كيلومتر (1800 ميل) تحت السطح، حيث اللب الخارجي المعدني المنصهر والوشاح الصخري فوقه. وهذه هي حدود الوشاح الأساسي (CMB). إن فهم ما يقع تحت أقدامنا بالضبط - بأكبر قدر ممكن من التفاصيل - أمر حيوي لدراسة كل شيء من الانفجارات البركانية إلى الاختلافات في المجال المغناطيسي للأرض، الذي يحمينا من الإشعاع الشمسي في الفضاء.

وتقول عالمة الجيولوجيا سامانثا هانسن من جامعة ألاباما: "توفر التحقيقات الزلزالية، مثل دراستنا، أعلى دقة تصوير للهيكل الداخلي لكوكبنا، ونجد أن هذا الهيكل أكثر تعقيدا بكثير مما كان يعتقد من قبل".

استخدمت هانسن وزملاؤها 15 محطة رصد مدفونة في جليد القارة القطبية الجنوبية لرسم خرائط الموجات الزلزالية المتأتية من الزلازل على مدى ثلاث سنوات. وتكشف الطريقة التي تتحرك بها هذه الموجات وترتد عن تكاوين المواد داخل الأرض. ونظرا لأن الموجات الصوتية تتحرك بشكل أبطأ في هذه المناطق، فإنها تسمى مناطق السرعة الشديدة الانخفاض (ULVZs).

ويقول عالم الجيوفيزياء إدوارد غارنيرو من جامعة ولاية أريزونا: "بتحليل [آلاف] التسجيلات الزلزالية من القارة القطبية الجنوبية، وجدت طريقة التصوير العالية الدقة الخاصة بنا مناطق رقيقة شاذة من المواد في CMB في كل مكان بحثنا فيه. ويختلف سمك المادة من بضعة كيلومترات إلى عشرات الكيلومترات. وهذا يشير إلى أننا نرى جبالا على النواة، في بعض الأماكن يصل ارتفاعها إلى خمسة أضعاف جبل إيفرست".

ووفقا للباحثين، فإن هذه الـ ULVZ هي على الأرجح قشرة محيطية مدفونة على مدى ملايين السنين.

وفي حين أن القشرة الغارقة ليست قريبة من مناطق الاندساس المعترف بها على السطح - وهي المناطق التي تدفع فيها الصفائح التكتونية المتحركة الصخور لأسفل إلى داخل الأرض - تُظهر المحاكاة الواردة في الدراسة كيف يمكن لتيارات الحمل الحراري أن تحول قاع المحيط القديم إلى مكانه الحالي.

ومن الصعب وضع افتراضات حول أنواع الصخور وحركتها بناء على حركة الموجات الزلزالية، ولا يستبعد الباحثون الخيارات الأخرى. ومع ذلك، يبدو أن فرضية قاع المحيط هي التفسير الأكثر ترجيحا لهذه ULVZs في الوقت الحالي.

وهناك أيضا اقتراح بأن هذه القشرة المحيطية القديمة يمكن أن تلتف حول النواة بأكملها، على الرغم من أنها رقيقة جدا، فمن الصعب معرفة ذلك على وجه اليقين. يجب أن تكون المسوحات السيزمية المستقبلية قادرة على إضافة المزيد إلى الصورة العامة.

وتتمثل إحدى الطرق التي يمكن أن يساعد بها الاكتشاف الجيولوجيين في اكتشاف كيفية تسرب الحرارة من النواة الأكثر سخونة وكثافة إلى الوشاح. الاختلافات في التركيب بين هاتين الطبقتين أكبر مما هي عليه بين الصخور السطحية الصلبة والهواء فوقها في الجزء الذي نعيش فيه.

نُشر البحث في مجلة Science Advances.

المصدر: ساينس ألرت