خَبَرَيْن logo

اكتشاف قارتين عملاقتين تحت سطح الأرض

اكتشاف قارتين عملاقتين تحت الأرض يغير فهمنا للوشاح! هذه الهياكل الغامضة قد تؤثر على حركة الصفائح والتكتونية. تعرف على تفاصيل جديدة حول أعماق الأرض وكيف يمكن أن تؤثر على الزلازل والبراكين في خَبَرَيْن.

رسم توضيحي يوضح بنية الأرض، مع تسليط الضوء على اللب، والوشاح، والقشرة، مما يعكس الاكتشافات الجديدة عن القارات المدفونة تحت السطح.
Loading...
يشكل الغلاف طبقة بين القشرة الرقيقة للأرض ولبها المنصهر. تكشف الأبحاث الجديدة أن هناك "سوبر قارات" مخفية على عمق milhares من الكيلومترات تحت القشرة قد تعمل كقلادات في الغلاف.
التصنيف:علوم
شارك الخبر:
FacebookTwitterLinkedInEmail

الاكتشافات الجديدة حول السوبر قارات تحت الأرض

مثل معظمنا، فإن الأرض لديها الكثير مما يجري تحت سطح الأرض - حتى في أكثر طبقاتها تواضعًا.

ما هو الوشاح وما يحتويه؟

الوشاح، وهو منطقة تقع بين القشرة الرقيقة لكوكبنا واللب المنصهر، يضم 1800 ميل (2900 كيلومتر) من الصخور الصلبة في معظمها، بقوام يشبه الكراميل السميك الذي افترض العلماء منذ فترة طويلة أنه ممزوج بشكل موحد. ولكن تم العثور على مناطق ضخمة غير ممزوجة باقية في الوشاح، مثل كتل الشوكولاتة في البسكويت، وبدأت الاكتشافات الجديدة تكشف عن أسرارها.

القارات العملاقة: مواقعها وأهميتها

من بين كتل الوشاح الغامضة توجد "قارتان عملاقتان" هائلتان مدفونتان على عمق آلاف الكيلومترات تحت القشرة الأرضية وسط بقايا الصفائح التكتونية القديمة. وتقع إحدى القارتين العملاقتين تحت أفريقيا، بينما تقع الأخرى في أعماق المحيط الهادئ. وباستخدام طريقة جديدة لتحليل البيانات المستقاة من الزلازل، كشف الباحثون مؤخرًا تفاصيل لم تكن معروفة من قبل عن هاتين المنطقتين الجزريتين الشاسعتين، وكشفوا أنهما قد تكونان بمثابة مرتكزات في وشاح كوكبنا وأنهما قد تكونان أقدم بكثير مما كان يُعتقد سابقًا.

تأثير الاكتشافات على فهمنا للوشاح

شاهد ايضاً: العلماء يكتشفون دليلاً نادراً على أن الأرض تتقشر تحت جبال سييرا نيفادا

ويُضاف هذا الاكتشاف إلى مجموعة متزايدة من الأدلة التي تشير إلى أن الوشاح الصخري ليس محرّكاً جيداً بسبب التماوج الداخلي للأرض كما كان يُعتقد سابقاً. وذكر العلماء في 22 يناير/كانون الثاني في مجلة نيتشر أن الهياكل أو الجيوب الخفية من المواد غير المخلوطة، مثل هذه القارات العملاقة، قد تشكل نشاط الوشاح، بما في ذلك حركة الصفائح، بطرق لم تُفهم بعد.

دور القارات العملاقة في النشاط الزلزالي

قالت كلير ريتشاردسون، وهي طالبة دكتوراه في كلية استكشاف الأرض والفضاء في جامعة ولاية أريزونا، والتي لم تشارك في البحث الجديد: "ستساهم هذه النتائج في فهم أفضل للحمل الحراري للوشاح وتكتونية الصفائح، وبالتالي الظواهر التي نختبرها على السطح مثل الزلازل والبراكين."

"وقالت ريتشاردسون لشبكة سي إن إن في رسالة بالبريد الإلكتروني: "إن حل الخصائص الفيزيائية والحرارية والكيميائية للصخور على عمق 3000 كيلومتر (1864 ميلاً) تحت أقدامنا، في درجات حرارة وضغوطات قصوى، هو مشكلة أقل ما يقال عنها أنها صعبة. "الأسئلة المفتوحة كثيرة، وكل دراسة جديدة تقربنا أكثر من فهم ما يحدث بالفعل هناك."

القرائن التي تكشفها الأمواج الزلزالية

شاهد ايضاً: الصين تخطط لإرسال روبوت طائر للبحث عن الماء في الجانب البعيد من القمر

اكتشف الباحثون لأول مرة القارات العملاقة تحت الأرض منذ حوالي 50 عامًا عندما ظهرت على شكل شذوذ في البيانات الزلزالية الناتجة عن الزلازل القوية بما يكفي لإرسال أصداء عبر الكوكب. عندما تصادف الموجات الزلزالية هياكل غير عادية في الوشاح، فإن التغيرات في سرعة الموجات توفر لعلماء الزلازل أدلة حول باطن الأرض العميق.

وعلى مر العقود، كشفت البيانات الزلزالية أن هذه الجزر الفائقة تشكل حوالي 20% من حدود الوشاح-اللب. وتغطي كل جزيرة من الجزر المدفونة مئات الآلاف من الأميال، وفي بعض البقع ترتفع في بعض المواقع بطول 600 ميل (965 كيلومترًا) تقريبًا. ومع ذلك، لم يكن يُعرف سوى القليل عن مكوناتها ومتى غرقت والدور الذي قد تلعبه في تدفق الوشاح، المعروف باسم الحمل الحراري، كما قالت الدكتورة سوجانيا تالافيرا سوزا، المؤلفة الرئيسية للدراسة الجديدة والباحثة في علوم الأرض وعلم الزلازل في جامعة أوتريخت في هولندا.

وقالت تالافيرا-سوزا: "إن أصلها وما إذا كانت هياكل طويلة العمر - هو أمر محل نقاش واسع النطاق".

شاهد ايضاً: البحث عن "الأكسجين المظلم" ولماذا قد يكون أكثر شيوعًا مما كان يُعتقد في البداية

خريطة توضح سرعة الأمواج الزلزالية وتخفيفها في الوشاح، مع تحديد المناطق المعروفة باسم "LLSVP" في المحيط الهادئ وأفريقيا.
Loading image...
تظهر خرائط الأرض في الصف العلوي مواقع قارتين عميقتين مدفونتين — تُعرف أيضاً بمناطق السرعة المنخفضة الكبيرة — وكيف تؤثران على سرعة واهتزاز الموجات الزلزالية. بينما يعرض الصف السفلي نفس المناطق في عرض مقطع عرضي للأرض. جامعة أوترخت

سرعة الموجات الزلزالية ودلالاتها

ركّزت الأبحاث السابقة على سرعة الموجات الزلزالية، وأظهرت أن سرعة الموجات تباطأت بنحو 2% عند وصولها إلى القارات الفائقة. وقد أدى هذا التباطؤ في الموجات الزلزالية إلى تسمية الجيولوجيين للمناطق بمقاطعات سرعة القص المنخفضة الكبيرة، أو LLSVPs.

شاهد ايضاً: مسبار ناسا يقترب أكثر من أي وقت مضى من الشمس

وقالت تالافيرا-سوزا إن فقدان السرعة في الموجات الزلزالية يشير إلى أن مناطق الوشاح هذه كانت أكثر سخونة من الصخور المحيطة بها. ولكن لم يكن معروفًا ما إذا كانت مناطق LLSVPs تختلف هيكليًا عن المناطق المجاورة. كما لم يكن العلماء غير متأكدين مما إذا كانت القارات العملاقة تشارك بنشاط في الحمل الحراري، أو ما إذا كانت "نوعًا من الأكوام الكثيفة التي كانت ستبقى هناك فقط"، كما قال المؤلف المشارك في الدراسة الدكتور أروين ديوس، أستاذ هيكل وتكوين باطن الأرض العميق في جامعة أوتريخت.

قال ديوس: "لم تكن هناك معلومات عن ذلك". "كنا نعرف فقط أن الموجات الزلزالية تباطأت."

في الدراسة الجديدة، استخدم المؤلفون نهجًا مختلفًا لدراسة الموجات الزلزالية المنخفضة في أعماق الأرض لمعرفة ما إذا كان بإمكانهم استخلاص تفاصيل حول تكوين المناطق ونشاطها. حيث نظروا في توهين أو شدة الإشارات الزلزالية أثناء انتقالها عبر الوشاح لمعرفة مقدار الطاقة التي تفقدها الاهتزازات الناتجة عن الزلازل.

شاهد ايضاً: الأمريكيون القدماء تناولوا لحم الماموث، وفقًا لدراسة جديدة

وقال ديوس إن التوهين في الموسيقى، يمكن مقارنته بتخميد النغمة، مما يؤدي إلى انخفاض مستوى الصوت. يمكن أن يوفر فحص توهين الموجات - إلى جانب التغيرات في سرعة الموجات - أدلة لم يسبق لها مثيل حول تركيبة الموجات المنخفضة المنخفضة. وأضافت تالافيرا-سوزا أن أفضل البيانات لهذا الغرض هي من الموجات الناتجة عن الزلازل التي تبلغ قوتها 7.8 درجة أو أعلى.

من المعروف أن سرعة الموجات وفقدان الطاقة يتأثران بحجم حبيبات المعادن وكذلك درجة الحرارة، لذلك استخدم المؤلفون نموذجًا فيزيائيًا يربط بين علم الزلازل وفيزياء المعادن. تخمد الموجات أكثر عندما تصادف مواد مصنوعة من حبيبات أصغر؛ فإذا كانت هناك الكثير من الحبيبات متراصة معاً، فهناك المزيد من الحدود بين الحبيبات التي يمكن أن تستنزف طاقة الموجة.

أقدم من "مقابر الألواح

شق عميق في الطريق نتيجة زلزال، مع حواف متصدعة وواضحة، وسط أجواء ضبابية وثلوج على الجانبين.
Loading image...
يمكن أن تغير نتائج الباحثين فهمنا لعلم تكتونيات الصفائح. هنا، زلزال بقوة 7.5 درجة يخلّف دمارًا في منطقة نوتو بمحافظة إيشيكاوا في اليابان في يناير 2024. توشيفومي كيتامورا/ا ف ب/صور غيتي.

شاهد ايضاً: حفرية مذهلة محفوظة في "ذهب الأحمق" تكشف عن نوع جديد تم التعرف عليه يعود إلى 450 مليون سنة

أصل القارات العملاقة: أقدم من "مقابر الألواح"

كشفت دراسات أخرى أن القارات العملاقة كانت لها شركة في الوشاح العميق. وقال ديوس إن حولها كانت هناك "مقابر ألواح" من الصفائح التكتونية الغارقة. كانت هذه الصفائح أكثر برودة من الصفائح التكتونية العملاقة، لذلك تحركت الموجات الزلزالية من خلالها بسرعة أكبر.

الفروق بين القارات العملاقة والمقابر التكتونية

ومع ذلك، أظهر النموذج الجديد أنه في حين انخفضت سرعة الموجات الزلزالية عند وصولها إلى الصفائح التكتونية الغارقة، لم تفقد الموجات الكثير من الطاقة. وعلى سبيل المقارنة، كان هناك تخميد كبير بين المقابر الأكثر برودة حول LLSVPs.

شاهد ايضاً: المركبة الفضائية الأوروبية للتحقيق في مواقع الاصطدام جاهزة لمتابعة مهمة ناسا لضرب الكويكبات

ويعتقد الباحثون أن هذه الاختلافات ترجع إلى الأعمار المقارنة للهياكل. فعلى مدى ملايين السنين، ومع انحدار المواد الصخرية عبر الحدود بين الوشاح العلوي والسفلي، تنضغط البلورات المعدنية وتتشكل إلى حبيبات أصغر حجماً ثم تنمو من جديد مع مرور الوقت. وبالتالي فإن المناطق الأصغر سناً تحتوي على بلورات أصغر حجماً، والتي تمتص المزيد من الطاقة من الموجات الزلزالية، وبالتالي فإن مقدار التخميد في منطقة ما يشير إلى مدى قدمها.

وقالت تالافيرا-سوزا: "حقيقة أن التخميد في المناطق الصغيرة جداً من LLSVPs يظهر تخميداً ضئيلاً جداً، يعني أنها يجب أن تتكون من حبيبات أكبر بكثير من المناطق المحيطة بها". تشير الحبيبات المعدنية الأكبر حجماً إلى أن القارات العملاقة كانت أقدم بكثير من المقابر التكتونية المحيطة بها، حيث يجب أن تكون حبيباتها قد حظيت بوقت أطول للنمو، وفقاً للدراسة. كما أن الكتل البنائية الأكبر حجماً ستجعل القارات العملاقة أكثر صلابة، مما يبقيها منفصلة عن الحمل الحراري للوشاح، أو حركة المواد في تلك الطبقة بسبب انتقال الحرارة.

دلالات العمر على التركيب الجيولوجي

وقالت تالافيرا-سوزا: "تشير دراستنا إلى أن القارات العملاقة هي سمات طويلة العمر، عمرها نصف مليار سنة على الأقل، وربما أقدم من ذلك". "وهذا يعني أنها تعمل كمرتكزات عند قاعدة الحد الفاصل بين اللب والوشاح، وقد نجت من الحمل الحراري للوشاح، مما يعني أن الوشاح ليس مختلطًا جيدًا."

الاكتشافات الحديثة حول العوالم الغارقة

شاهد ايضاً: الدلافين تتبادل الابتسامات أثناء اللعب لتفادي سوء الفهم، دراسة تكشف

يأتي هذا الاكتشاف في أعقاب كشف آخر حديث عن المزيد من "العوالم الغارقة" التي تتعارض مع فكرة الوشاح المختلط. حيث تميل الصفائح المدفونة في المقابر التكتونية إلى التراكم في محاذاة مناطق الاندساس الأرضية - وهي المناطق التي تلتقي فيها حواف صفيحتين، وحيث تنزلق إحداهما تحت الأخرى. ولكن في وقت سابق من هذا العام، حدد فريق آخر من العلماء ألواحاً تكتونية غارقة بعيداً عن هذه الحدود في مواقع تحت القارات الداخلية وتحت المحيطات، حيث لم يتم العثور على صفائح غارقة من قبل.

وقال توماس شوتن، المؤلف الرئيسي لهذا التحقيق والباحث في المعهد الجيولوجي التابع للمعهد الفدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ: "يبدو أن هذه المناطق في وشاح الأرض أكثر انتشارًا مما كان يُعتقد سابقًا" في بيان.

أهمية النموذج الجديد في فهم الوشاح

قالت ريتشاردسون، المرشح لنيل درجة الدكتوراه، إن النموذج في الدراسة الجديدة - وهو أول نموذج توهين ثلاثي الأبعاد للوشاح بأكمله - سيساعد علماء الزلازل على فهم أفضل لما يقع على عمق آلاف الكيلومترات تحت سطح الأرض.

شاهد ايضاً: تدفقات هائلة من المادة تنبعث من ثقب أسود تفوق حتى أكبر المجرات، حسبما أفاد العلماء

وقالت: "إنه يرسم خرائط لمناطق الأرض التي تضعف الطاقة الزلزالية، مما يؤثر في نهاية المطاف على القياسات التي يستخدمها العديد من علماء الزلازل لفهم الخصائص الفيزيائية والكيميائية الأخرى لباطن الأرض".

وقال ديوس إن هذه النتائج يمكن أن تغير فهم الباحثين لتكتونية الصفائح وكيف يمكن أن تتشكل حركة الصفائح بواسطة هذه المراسي القديمة الثابتة بالقرب من لب الأرض. وأضافت أن إجراء المزيد من التحليل للقارات العملاقة يمكن أن يكشف أيضًا عما إذا كانت مصدرًا لعناصر جيوكيميائية جيولوجية قديمة قدم الأرض نفسها تقريبًا والتي توجد في الحمم البركانية من أنواع معينة من البراكين.

"لقد كانت هذه القارات العملاقة موجودة منذ فترة طويلة - إذا كانت موجودة منذ مليار سنة، فقد تكون موجودة أيضًا منذ 4 مليارات سنة. قد تكون هي ذلك المستودع الخفي الذي قد تكون فيه هذه العناصر الكيميائية البدائية. لا يمكننا إثبات ذلك الآن، ولكن يمكن لعلماء الكيمياء الجيولوجية أن يبحثوا في هذا الأمر".

شاهد ايضاً: تأجيل إطلاق مهمة بولاريس داون الجريئة لشركة SpaceX إلى حقول الإشعاع الأرضية

"من خلال هذه الدراسة، أعتقد أنه سيكون هناك الكثير من الأبحاث الإضافية التي قد تجيب على الكثير من الأسئلة العالقة التي كانت تحير العلماء على مر العصور."

أخبار ذات صلة

Loading...
أربعة رواد فضاء يرتدون بدلات زرقاء، يبتسمون ويحيون بيدهم، استعدادًا لمهمة "كرو-10" إلى محطة الفضاء الدولية.

سبيس إكس تطلق مهمة لتبادل الطاقم تسمح لرواد الفضاء نازا باتش ويلمور وسوني ويليامز بالعودة إلى الوطن

استعدوا للانطلاق في رحلة فضائية مثيرة، حيث سيقود رواد الفضاء الدوليون مهمة "كرو-10" إلى محطة الفضاء الدولية، في حدث يسلط الضوء على التعاون بين ناسا وسبيس إكس. انضموا إلينا لاكتشاف تفاصيل هذه المهمة الفريدة وما تحمله من تحديات سياسية وتقنية!
علوم
Loading...
سمك روبن البحر بلون برتقالي زاهي، يظهر زعانفه الشبيهة بالأجنحة وأرجل مغطاة بحليمات التذوق، وهو يتواجد في قاع البحر.

يمكن لأسماك الروبيان البحري المشي و"تذوق" قاع البحر باستخدام أرجلها الحساسة للغاية

هل سمعت يومًا عن سمكة روبن البحر، تلك الكائنات البحرية العجيبة التي تستخدم أرجلها الشبيهة بالأطراف لاكتشاف الفريسة في قاع المحيط؟ اكتشف المزيد عن مهاراتها الفريدة وكيف تتكيف مع بيئتها البحرية في هذا البحث الجديد. انقر هنا لتتعرف على عالمها المدهش!
علوم
Loading...
صورة رادارية تظهر الكويكب 2024 MK، الذي يقترب من الأرض، مع تفاصيل عن سطحه المليء بالصخور والتضاريس المتنوعة.

صور جديدة تكشف عن وجود رفيق غير متوقع لكويكب اقترب مؤخرًا من الأرض

في عالم الفضاء المليء بالأسرار، اكتشف علماء ناسا قمرًا صغيرًا يدور حول كويكب يقترب من الأرض، مما يفتح أبوابًا جديدة لفهم تكوين النظام الشمسي. هل أنت مستعد لاستكشاف هذه الاكتشافات المدهشة؟ تابعنا لتتعرف على المزيد من التفاصيل المثيرة!
علوم
الرئيسيةأخبارسياسةأعمالرياضةالعالمتكنولوجيااقتصادصحةتسلية