كتب – باسل يوسف:
كشفت دراسة حديثة أن الجزر التي يبلغ حجمها حجم قارة في وشاح الأرض يبلغ عمرها مليار عام، والتي تم اكتشافها في دراسة جديدة، قد يزيد عمرها على مليار عام.
وتُعرف هذه الجزر باسم المقاطعات الكبيرة منخفضة السرعة الزلزالية (LLSVPs)، وهي أكثر سخونة وأقدم من المناطق القريبة من الوشاح. وتسلط النتائج، التي نُشرت في 22 يناير في مجلة Nature، الضوء على باطن الأرض العميق وقد تساعد في تفسير كيفية تحرك الوشاح بمرور الوقت.
عرف العلماء هذه المقاطعات الكبيرة منخفضة السرعة الزلزالية منذ بضعة عقود. تقع الكتلتان العملاقتان – واحدة تحت المحيط الهادئ والأخرى تحت إفريقيا – على الحدود بين وشاح الأرض ونواة الأرض الخارجية، على بعد حوالي (3000 كيلومتر) تحت السطح.
قالت أروين ديوس، عالمة الزلازل بجامعة أوتريخت في هولندا، لمجلة لايف ساينس: “تساءل الناس طوال هذا الوقت عن ماهية هذه الموجات الزلزالية. الشيء الوحيد الذي نعرفه عنها هو أنه عندما تنتقل الموجات الزلزالية عبر هذه الأماكن، فإنها تتباطأ”.
لفهم طبيعة LLSVPs بشكل أفضل، فحصت ديوس وزملاؤها البيانات الزلزالية لأكثر من 100 زلزال قوي بما يكفي للتردد عبر الكوكب بأكمله، بما في ذلك المقاطعات الكبيرة منخفضة السرعة الزلزالية والوشاح المحيط.
من هذه البيانات، حسب الباحثون سرعة الموجات الزلزالية ومدى سرعة فقدانها للطاقة أثناء انتقالها عبر أجزاء مختلفة من الوشاح. بالتوافق مع العمل السابق، وجد الفريق أن الموجات الزلزالية تحركت بشكل أبطأ عبر المقاطعات الكبيرة منخفضة السرعة الزلزالية مقارنة بأجزاء أخرى من الوشاح، ما يشير إلى أن الكتل أكثر سخونة من محيطها. ولكن الموجات فقدت طاقة أقل بكثير مما كان متوقعا عند السفر عبر المقاطعات الكبيرة منخفضة السرعة الزلزالية. ويعتقد الفريق أن سمة أخرى، مثل التغيير في التركيب، يجب أن تكون مسؤولة عن النتيجة غير المتوقعة.
اقترحت النماذج الحاسوبية أن حجم المعادن البلورية في المقاطعات الكبيرة منخفضة السرعة الزلزالية قد يلعب دورا. في كل مرة تعبر فيها موجة حدودا بين بلورتين، والمعروفة باسم حدود الحبيبات، فإنها تفقد الطاقة. إذا كانت البلورات أصغر، فهناك المزيد من حدود الحبيبات هذه في حجم معين.
شبهت ديوس الموجات الزلزالية بالجري. وقالت: “إذا ركضت في رمال الكثبان الرملية، عندما يكون لديك الكثير من الحبيبات الصغيرة، فإنك تتعب حقًا لأنك تغرق في الرمال”. يحدث الشيء نفسه للموجات الزلزالية عندما تمر عبر مناطق الوشاح حول المقاطعات الكبيرة منخفضة السرعة الزلزالية. يتكون هذا الجزء من الوشاح من صفائح تكتونية قديمة تنكسر إلى قطع صغيرة عندما تغوص عميقًا بما يكفي في الكوكب.
على النقيض من ذلك، تحتوي المقاطعات الكبيرة منخفضة السرعة الزلزالية على بلورات أكبر من محيطها. ولأن الموجات لا تصطدم بحدود الحبيبات في كثير من الأحيان عند المرور عبر LLSVPs، فإنها لا تفقد الكثير من الطاقة كما تفعل في الصخور المحيطة. وقال ديوس إن البلورات في الوشاح تستغرق وقتًا طويلاً لتنمو، لذا فمن المحتمل أن البلورات الأكبر في LLSVPs لم تتعرض للاضطراب لبعض الوقت.
وقال ديوس: “لا بد أنها كانت هناك لمدة مليار عام على الأقل.. ثم فجأة سقط كل شيء في مكانه، لأن العديد من الناس كانوا يشكون في أنها قد تكون قديمة، لكن لم يكن لدى أحد أي طريقة لإثبات ذلك”.
يمكن أن توفر هذه الأقسام الأقدم من الوشاح نظرة ثاقبة لكيفية تحرك الوشاح واختلاطه بمرور الوقت. وقالت ديوس لمجلة لايف ساينس إن LLSVPs المستقرة قد تساعد في تفسير سبب اختلاف تركيب الصخور البركانية في أجزاء مختلفة من العالم أو كيفية تنظيم الصفائح التكتونية على السطح. لكن معرفة كيفية ظهور هذه التأثيرات بالضبط في السجل الجيولوجي سيتطلب المزيد من البحث الميداني.
وقالت ديوس إنه بفضل النتائج الجديدة، “يمكن للناس الآن إجراء الكثير من التحقيقات الأخرى لمعرفة أصل هذه الأماكن؟ ولماذا ظلت موجودة هناك؟ وقد يؤدي هذا إلى الكثير من الأسئلة الأخرى العالقة في العلوم والتي لا تزال بحاجة إلى إجابات”.
اقرأ أيضا:
