دانشمندان موفق به کشف یک لایه جدید در زیر پوسته زمین شدهاند که از سنگ مذاب تشکیل شده و میتواند بر روی حرکت لایههای تکتونیک و بروز زلزله تاثیرگذار باشد.
محققین بهتازگی موفق به کشف یک لایه جدید سنگ مذاب در زیر پوسته شدهاند. این لایه تا به امروز ناشناخته باقی مانده بود.
این کشف بزرگ میتواند به دانشمندان برای شناسایی الگوهای حرکتی ورقهای تکتونیک زمین کمک بزرگی کند. حرکت این لایههای تکتونیک نه تنها باعث شکلگیری کوهها و رخ دادن زلزلهها میشود؛ بلکه با تشکیل اقلیم، نسبت عناصر شیمیایی و شرایط فیزیکی مناسب برای زیست انسان را هم فراهم میکنند.
لایه مرموز زیر زمین دقیقا کجاست؟
بیرونیترین لایه کره زمین که ما روی آن زندگی میکنیم، پوسته است. همچنین دیگر لایههای زمین نیز بهترتیب عبارتند از گوشته، هسته بیرونی و هسته داخلی. اقیانوسها و قارههای کره زمین همگی بر روی 15 بلوک مختلف تحت نام «صفحات تکتونیک» قرار گرفتهاند که نسبت به یکدیگر جابجا میشوند.
لایه مرموز جدید کشفشده در بین گوشته بیرونی و پوسته داخلی قرار گرفته است!
این لایه جدید که تشکیل شده از سنگ مذاب است، در عمق حدودا 160 کیلومتری زیر سطح زمین قرار گرفته است. این لایه در حقیقت بخشی از آستنوسفر است که زیر صفحات تکتونیک قرار میگیرد. آستنوسفر در واقع یک لایه نرم از مواد جامد، اما چکشخوار است که باعث میشود صفحات تکتونیک قادر به حرکت در کنار یکدیگر باشند.
اخیرا دانشمندان تحقیقات گستردهای را در خصوص این که چرا لایه آستنوسفر نرم است به انجام رسانده بودند که نتایج آن، عموما لایه جدید مذاب زیر زمین را در این امر تاثیرگذار میدانستند. به همین جهت، علیرغم جامد بودن اکثر لایههای داخلی زمین، کوهها و صفحات تکتونیک قادرند نسبت به یکدیگر جابجا شوند.
جونلین هوا، محقق پسادکتری دانشگاه تگزاس، مدتی پیش در حالی که مشغول بررسی تصاویر گوشته زمین در منطقهای نزدیک به ترکیه برای رساله دکتری خود بود، متوجه حضور لایههایی از سنگ مذاب شد. پیش از آن، دانشمندان این لایه زیرزمینی را نوعی ناهنجاری توصیف کرده بودند. با این وجود هوا و همکارانش ثابت کردند که این لایه مذاب چیزی بیشتر از یک ناهنجاری بوده و حضور گستردهتری در بالای گوشته دارد!
تیم پژوهشی هوا تایید کردند که آستنوسفر تشکیل شده از سنگهای جامد و نیمه مذاب است. با این وجود، بخشهای نیمه مذاب آن تاثیری در حرکت ورقهای تکتونیک روی یکدیگر ندارند.
هوا در این خصوص گفت:
زمانی که صحبت از یک لایه مذاب میشود، همه ما گمان میکنیم که ذوب شدن یک ماده باید تاثیر مهمی در تغییر گرانروی آن داشته باشد. با این وجود در عمل چنین نیست و نتایج ما حاکی از این است که علیرغم نسبت ذوب بالا، تاثیر این لایه نیمه مذاب بر روی پوسته زمین ناچیز است.
در گوشته زمین، انتقال روش بهصورت همرفتی شکل میگیرد؛ بهطوری که ماده داغ و با چگالی کمتر به بالاتر انتقال یافته و مواد سنگینتر و با چگالی بیشتر تهنشین میشوند. محققین معتقدند حضور سنگهای جامد و این فرآیند انتقال حرارت همرفتی دلیل جابجایی صفحات تکتنویک روی یکدیگر است.
بررسی حرکات و فعالیتهای بخشهای مختلف داخلی زمین
هوا مهمترین چالش مطالعه لایههای داخلی زمین را لزوم بررسی آنها از سطح زمین دانسته؛ چرا که امکان نمونهبرداری از لایههای داخلی وجود ندارد. به همین جهت زمینشناسان برای بررسی این لایهها از امواج زلزله و سرعت و کیفیت جابجای آنها در هر لایه برای مقایسه لایههای مختلف زمین استفاده میکنند. مشابه این اتفاق در دستگاه سی تی اسکن در بیمارستانها هم رخ میدهد.
هوا موفق شده در نتیجه پژوهش خود حدود هفتصد تصویر مختلف را از گیرندههای امواج در سرتاسر کره زمین جمعآوری کرده و یک نقشه جامع از آستنوسفر ترسیم کند.
بر اساس این نقشه جامع، لایه جدید سنگ مذاب زیر زمین تنها در مناطقی مشاهده میشد که دمای گوشته به بالاترین حد خود (1450 درجه سانتیگراد) میرسید.
جونلین هوا، نویسنده اصلی مقالهای در همین زمینه است که بهتازگی در مجله فوقالعاده معتبر Nature Geoscience به چاپ رسیده است. همچنین، کارن فیشر، استاد زمینشناسی دانشگاه براون نیز نتایج این پژوهش را بهطور خلاصه بهصورت زیر توصیف کرد:
پژوهش انجام شده برای درک بهتر مشخصات آستنوسفر (لایه باریکی از گوشته که در زیر ورقهای تکتونیک کره زمین قرار داشته و باعث حرکت آنها میشود)، نشانگر این است که این لایه به خودی خود تاثیر چندانی در حرکت این لایهها ندارد.
در پایان، نتایج این پژوهش حاکی از این بودند که فاکتورهای دیگری چون تغییرات دما و فشار میتوانند بر روی ضخامت آستنوسفر و تاثیر آن در حرکت ورقهای تکتونیک تاثیرگذار باشند.