قد تكون الهياكل الغريبة القريبة من قلب الأرض ندوبًا من الاصطدام البدائي بين الكواكب

بالعربي/ قد يكون التصادم مع كوكب بحجم كوكب المريخ قبل 4.5 مليار سنة قد ترك تأثيرًا دائمًا على الوشاح العميق لكوكبنا.

توصلت دراسة جديدة إلى أن مجموعة من الهياكل الغامضة فائقة الكثافة خارج نواة الأرض قد تكون بقايا اصطدام قديم بين الكواكب.

تُعرف هذه الهياكل الغريبة باسم مناطق السرعة المنخفضة للغاية (ULVZs) ، لأن الموجات الزلزالية الناتجة عن الزلازل تنتقل عبر هذه المناطق بشكل أبطأ بنسبة 50 ٪ من خلال الوشاح المحيط. وهذا يعني أن ULVZs هي أيضًا أكثر كثافة من بقية الوشاح ، وربما تكون مصنوعة من عناصر أثقل. 

من الصعب أن أقول أي شيء مؤكد حول هذه النقط كثيفة من الصخور، لأن ULVZs الجلوس ما يقرب من 1800 ميل (2900 كيلومتر) تحت الأرض الصورة سطح – مجموعة واحدة تتجمع على عمق كبير تحت أفريقيا، وآخر تحت المحيط الهادئ، حيث عباءة الصخرية و يلتقي اللب الخارجي المعدني السائل. هذا عميق جدًا بحيث لا يمكن للعين البشرية رؤيته ؛ يمكن للبيانات الزلزالية فقط تقديم أدلة حول حجم وشكل وهيكل ULVZs.

الآن ، باستخدام نموذج حاسوبي جديد وأرصاد زلزالية جديدة من أعماق أستراليا ونيوزيلندا ، ربما أضاف الباحثون قطعة مهمة إلى أحجية ULVZ. وفقًا لدراسة نُشرت في 30 ديسمبر 2021 ، في مجلة Nature Geoscience ، فإن هذه المناطق ليست هياكل موحدة ولكن يبدو أنها تتكون من طبقات من مواد مختلفة تراكمت على مر العصور.

وقالت كبيرة الباحثين في الدراسة سوريا باتشاي Surya Pachhai ، باحثة ما بعد الدكتوراه في الجامعة الوطنية الأسترالية ، في بيان: “الاكتشاف الأكثر إثارة للدهشة هو أن مناطق السرعة المنخفضة للغاية ليست متجانسة ولكنها تحتوي على اختلافات هيكلية وتركيبية قوية داخلها” . “يمكن تفسير هذا النوع من ULVZ من خلال [التغيرات] الكيميائية التي نشأت في بداية تاريخ الأرض ، والتي لا تزال غير مختلطة جيدًا بعد 4.5 مليار سنة من الحمل الحراري في الوشاح.”

(الحمل الحراري في الوشاح هو العملية التي تتحرك بها الصخور الصلبة في وشاح الكوكب ببطء وفقًا للتيارات الحرارية.)

بعد أن أظهرت عمليات المحاكاة الحاسوبية أن الهيكل متعدد الطبقات أو المختلط من المحتمل أن يكون داخل ULVZs ، اقترح الباحثون قصة أصل محتملة للهياكل – قصة بدأت منذ أكثر من 4 مليارات سنة ، في الوقت الذي تشكلت فيه القشرة الصخرية المبكرة للأرض. تحت السطح ، كانت العناصر الأثقل ، مثل الحديد ، تغرق باتجاه قلب الكوكب ، بينما ارتفعت العناصر الأخف ، مثل السيليكون ، نحو الوشاح.

لقد تراجعت هذه المنظمة عندما اصطدم كوكب بحجم المريخ يُعرف باسم ثيا مباشرة بالأرض المبكرة – وهي كارثة قديمة أطلق عليها الباحثون اسم فرضية الاصطدام العملاق. وقال باتشاي إن الاصطدام ربما أدى إلى نثر كميات هائلة من الحطام في مدار الأرض – مما قد يؤدي إلى تكوين القمر – مع رفع درجة حرارة الكوكب بالكامل وخلق “محيط” كبير من الصهارة على سطح الكوكب.المحتوى ذي الصلة

قال الباحثون إن الصخور والغازات والبلورات المختلفة التي تشكلت أثناء الاصطدام كانت ستنتشر في محيط الصهارة هذا – ولكن ليس إلى الأبد. على مدى مليارات السنين التالية ، كانت المواد الأثقل قد غرقت باتجاه قاع الوشاح ، متبوعة بمواد أخف وزناً – مما أدى في النهاية إلى تكوين بنية ذات طبقات كثيفة من الحديد وعناصر أخرى عند حدود الوشاح الأساسي. عندما يتأرجح الوشاح على مر العصور ، فإن هذه الطبقة الكثيفة قد تنفصل إلى كتل أصغر منتشرة عبر الوشاح السفلي – مما يمنحنا فعليًا ULVZs التي نعرفها اليوم.

أضاف الباحثون أن هذا السيناريو قد لا يفسر مصدر جميع ULVZs ، حيث توجد أيضًا بعض الأدلة على أن ظواهر أخرى – مثل ذوبان قشرة المحيط التي تغرق في الوشاح – يمكن أن تفسر ULVZs. ومع ذلك ، تُظهر نماذج الفريق أن فرضية التأثير العملاق تشرح بشكل موثوق كيف يمكن إنشاء المناطق ذات الطبقات الكثيفة.

المصدر/ livescience.comالمترجم/barabic.com