يكتشف العلماء ما يحدث لقشرة الأرض المختفية

بالعربي/ قد تكون الصفائح التكتونية الحديثة قد بدأت في المليار سنة الماضية فقط.

مثل ملف تعريف الارتباط العملاق المكسور الذي تطفو قطعه فوق بحر من الحليب الحار ، فإن الغلاف الخارجي للأرض مصنوع من أطواف صخرية (أقل طعمًا) تصطدم باستمرار وتغوص تحت بعضها البعض في عملية تسمى تكتونية الصفائح . 

إذن ماذا يحدث لتلك الكتل من القشرة المختفية عندما تغوص في باطن الأرض اللبني؟

اتضح أنهم يصبحون ضعيفين ومنحنين ، مثل لعبة الثعبان النحيلة ، لكنهم لا يتفككون تمامًا ، تظهر النمذجة الجديدة. اقترحت النماذج أيضًا أن حركة الصفائح التكتونية ، على الأقل في شكلها الحديث ، من المحتمل أن تستمر فقط في المليار سنة الماضية.

تكتونية الصفائح محركات الزلازل و البراكين ، ويخلق سلاسل الجبال والجزر، وهو السبب قارات الأرض، مرة واحدة في العملاقة، هي المحيطات الآن على حدة. ولكن لا يزال هناك الكثير غير معروف حول كيفية عمل الصفائح التكتونية ، مثل ما يحدث عندما تنزلق صفيحة تحت أخرى (في منطقة تسمى منطقة الاندساس) وتختفي في الوشاح ، الطبقة الوسطى من الكوكب ، والتي ، للأسف ، ليست كذلك. يتكون من الحليب ولكن بالأحرى من الصخور الصلبة الأزيز. 

لمعرفة ذلك ، استخدم الباحثون نماذج حاسوبية ثنائية الأبعاد لمناطق الاندساس وبرمجوها باستخدام الفيزياء المعروفة لكيفية تصرف المواد ، مثل كيفية تشوه الصخور تحت قوى معينة. بعد ذلك ، لاحظوا النموذج لمعرفة ما حدث في منطقة الاندساس وقارنوا نتائجهم بملاحظات الحياة الواقعية.

اقترحت نماذجهم أنه عندما كانت إحدى الصفائح تغوص تحت الأخرى ، فإن القطعة الهابطة ، والمعروفة باسم اللوح ، تنحني فجأة إلى الأسفل وتتشقق ؛ كما تسبب الانحناء في جعل الحبوب الموجودة على الجانب السفلي من اللوحة أدق وأضعف. تركت الضغوط اللوحة سليمة في الغالب ولكن بها العديد من نقاط الضعف.

قال المؤلف الرئيسي تاراس جريا ، أستاذ الجيوفيزياء في المعهد السويسري للتكنولوجيا بزيورخ في سويسرا ، إن هذا يعني أن الصفائح لا تتفكك ، وبالتالي تستمر في شد الأجزاء الموجودة خلفها “لفترة طويلة جدًا”. في الواقع ، يمكن للصفيحة أن تظل تنزلق تحت اللوح الآخر لمئات الملايين من السنين ، على حد قوله.

وتطابقت عمليات المحاكاة التي قاموا بها مع الملاحظات والتصوير الزلزالي العميق الذي أظهر مناطق ضعيفة في منطقة الاندساس في اليابان ، حسبما قال جريا لـ Live Science.

وصف كينت كوندي ، الأستاذ الفخري في الجيوكيمياء وعلوم الأرض والبيئة في معهد نيو مكسيكو للتعدين والتكنولوجيا والذي لم يشارك في الدراسة ، نماذجهم بأنها “قوية وذات مغزى”.

متى بدأت؟

وضع الفريق أيضًا نموذجًا لما كان سيحدث لو كانت درجة حرارة باطن الأرض 270 درجة فهرنهايت (150 درجة مئوية) أكثر سخونة ، على غرار درجات الحرارة التي كانت ستصل إليها منذ حوالي مليار سنة. 

ووجدوا أنه في هذه المحاكاة ، تحطم اللوح على بعد أميال قليلة فقط من الوشاح ، لأنه لم يكن قادرًا على الحفاظ على وزنه في عباءة أقل لزوجة بسبب الظروف الحارة. لذلك ، على عكس الاندساس الحديث الذي يمكن أن يستمر لمئات الملايين من السنين ، كان الاندساس في ذلك الوقت سينتهي بسرعة كبيرة ، في غضون بضعة ملايين من السنين ، كما قال جريا. 

وأضاف أن هذه النتيجة تشير إلى أن الصفائح التكتونية الحديثة ربما لم تبدأ إلا في وقت ما خلال المليار سنة الماضية. 

قال جريا إنه في حين أن الشكل البدائي للصفائح التكتونية ربما كان موجودًا منذ ما بين 3.5 مليار و 2 مليار سنة ، خلال العصور القديمة أو البروتيروزويك ، فمن المحتمل أنه كان مختلفًا تمامًا عما يختبره الكوكب اليوم. ومنذ حوالي 1.8 مليار إلى مليار سنة ، كانت هناك فترة هادئة كانت فيها الصفائح أقل نشاطًا بكثير. 

لكن هذه مجرد تكهنات ، كما قال ، وهناك حاليًا الكثير من الجدل المحيط بالوقت الذي بدأت فيه الصفائح التكتونية. المحتوى ذي الصلة

وافقت كوندي مع جريا. قال كوندي لـ Live Science: “الصفائح التكتونية الحديثة ، مع كل المؤشرات الجيولوجية … ربما لم تبدأ حتى المليار سنة الماضية”. لكن “الصفائح التكتونية في شكل ما كانت معنا منذ ما لا يقل عن ملياري سنة”.

ومع ذلك ، نظرًا لأننا لا نعرف درجات الحرارة الدقيقة لنواة الأرض عبر الزمن ، فليس من الممكن حتى الآن إعطاء جدول زمني دقيق للوقت الذي توقفت فيه الألواح عن الانهيار وبدأت رحلة أكثر استمرارًا إلى الوشاح ، على حد قول كوندي. 

قال جريا إنه حقًا عندما بدأت الصفائح التكتونية الحديثة. يأمل الباحثون الآن في استكشاف الظاهرة وعلاقتها بالزلازل باستخدام نماذج ثلاثية الأبعاد أكثر تقدمًا. 

المصدر/ livescience.comالمترجم/barabic.com