«زمین» در جوانی بیشتر فعال بوده است!

به گزارش ایسنا و به نقل از اسپیس، در عمق خود، زمین دارای دو حباب به اندازه یک قاره است، یکی در زیر قاره آفریقا و دیگری در زیر اقیانوس آرام.

این حباب ها در عمق 2900 کیلومتری زیر سطح زمین و تقریباً در نیمه راه بین سطح و مرکز آن قرار دارند. اعتقاد بر این است که آنها زادگاه ستون های سنگ مذاب به نام “ستون های گوشته عمیق” هستند که به سطح می رسند.

ستون گوشته یک ستون فرضی یا توده سنگ های بسیار داغ در گوشته زمین که به سطح می آیند. ستون های گوشته عامل ثانویه از دست دادن حرارت خاک هستند.

جریان همرفتی باعث بالا آمدن ستون‌های منفرد از سنگ‌های گوشته داغ در برخی نقاط می‌شود که به ستون‌های گوشته معروف هستند. مفهوم ستون گوشته بیشتر یک فرضیه است، زیرا امکان ادراک و مشاهده مستقیم در این زمینه وجود ندارد. در این راستا تصور می شود که ستون ها از قسمت قاعده ای گوشته بالا رفته و پس از عبور از کل گوشته به صورت ستون های باریک به سنگ می رسند.

زمانی که این توده‌ها به سطح زمین می‌رسند، فوران‌های آتشفشانی غول‌پیکر رخ می‌دهند که در انقراض دایناسورها نیز در 65.5 میلیون سال پیش نقش داشته است. این حباب ها همچنین می توانند فوران سنگی به نام کیمبرلیت را کنترل کنند که الماس ها را به عمق 120 تا 150 کیلومتری و در برخی موارد به 800 کیلومتری می برد.

دانشمندان مدت‌هاست که می‌دانستند این حباب‌ها وجود دارند، اما نحوه رفتار آنها همیشه در طول تاریخ زمین یک سوال بوده است.

محققان در تحقیقات جدید خود قبلاً یک میلیارد سال از تاریخ زمین را مدل‌سازی کرده‌اند و دریافته‌اند که این حباب‌ها به هم چسبیده و مانند قاره‌ها و ابرقاره‌ها از هم جدا می‌شوند.

مدلی برای تکامل حباب زمین

همانطور که گفته شد، این حباب ها در گوشته زمین قرار دارند که لایه ای ضخیم از سنگ داغ بین پوسته زمین و هسته آن است. گوشته جامد است، اما برای دوره های طولانی و بسیار کند به آرامی جریان دارد. ما می دانیم که حباب ها آنجا هستند زیرا امواج زلزله را کاهش می دهند، که نشان می دهد حباب ها داغ تر از محیط اطراف هستند.

دانشمندان به طور کلی موافق هستند که حباب ها با حرکت صفحات تکتونیکی در سطح زمین مرتبط هستند. با این حال، چگونگی تغییر حباب‌ها در طول تاریخ زمین، آنها را مجذوب خود کرده است.

یک ایده این است که حباب‌های فعلی به‌عنوان لنگر عمل می‌کنند و صدها میلیون سال در جای خود نگه داشته می‌شوند، زیرا سنگ‌های دیگر در اطراف آنها حرکت می‌کنند. با این حال، ما می دانیم که صفحات تکتونیکی و ستون های گوشته در طول زمان حرکت می کنند و تحقیقات نشان می دهد که شکل حباب ها دائما در حال تغییر است.

اکنون تحقیقات جدید نشان می دهد که شکل و مکان حباب های زمین بسیار بیشتر از آنچه قبلا تصور می شد تغییر کرده اند. در واقع، در طول تاریخ به همان شکلی که قاره‌ها و ابرقاره‌ها روی سطح زمین حرکت کرده و از هم جدا شده‌اند، حرکت کرده‌اند و در حال حرکت هستند.

محققان از داده‌های موسسه ملی تحقیقات زیرساخت‌های محاسباتی استرالیا برای انجام شبیه‌سازی‌های کامپیوتری پیشرفته از چگونگی جریان گوشته زمین در طول یک میلیارد سال استفاده کردند. این مدل ها بر اساس بازسازی حرکات صفحه تکتونیکی هستند. هنگامی که صفحات به یکدیگر فشار می آورند، کف اقیانوس بین آنها در فرآیندی به نام فرورانش به پایین رانده می شود. سنگ سرد از کف اقیانوس بیشتر و بیشتر در گوشته فرو می رود و زمانی که به عمق حدود 2000 کیلومتری می رسد، حباب های داغ را بیرون می زند.

ما متوجه شدیم که حباب‌ها، مانند قاره‌ها، می‌توانند در پیکربندی فعلی‌شان به هم بچسبند و «ابر حباب‌ها» را تشکیل دهند و در طول زمان متلاشی شوند.

یکی از جنبه های کلیدی مدل های ما این است که اگرچه حباب ها در طول زمان موقعیت و شکل خود را تغییر می دهند، اما همچنان با الگوی فوران های آتشفشانی و کیمبرلیت ثبت شده در سطح زمین مطابقت دارند. این الگو قبلاً یک استدلال کلیدی برای حباب ها به عنوان یک لنگر ثابت بود.

مدل‌های ما به‌طور شگفت‌انگیزی حباب آفریقایی را نشان می‌دهند که به تازگی 60 میلیون سال پیش جمع‌آوری شده است، و برخلاف فرضیه‌های قبلی، این لکه تقریباً 10 برابر بیشتر به شکل فعلی خود بوده است.

تردیدهای باقی مانده در مورد حباب ها

حباب ها چگونه به وجود آمدند؟ دقیقا از چه چیزی ساخته شده اند؟ پاسخ این است که ما هنوز نمی دانیم. این حباب ها ممکن است متراکم تر از گوشته اطراف باشند و بنابراین ممکن است از مواد جدا شده از بقیه گوشته در اوایل تاریخ زمین تشکیل شده باشند. این ممکن است توضیح دهد که چرا ترکیب معدنی زمین با آنچه از مدل های ترکیب شهاب سنگ انتظار می رود متفاوت است.

از سوی دیگر، چگالی حباب ها را می توان با تجمع مواد اقیانوسی متراکم از صفحات سنگی که توسط حرکت صفحات تکتونیکی به پایین رانده می شود، توضیح داد.

محققان می گویند که صرف نظر از این استدلال، کار ما نشان می دهد که تخته های در حال غرق شدن بیشتر احتمال دارد قسمت هایی از قاره ها را به لکه آفریقا منتقل کنند تا لکه اقیانوس آرام.

جالب اینجاست که این نتیجه گیری با مطالعه اخیر همخوانی دارد که نشان می دهد منبع ستون های گوشته لکه آفریقایی حاوی مواد قاره ای است، در حالی که ستون های لکه اقیانوس آرام این گونه نیستند.

ردیابی حباب ها برای یافتن مواد معدنی و الماس

محققان می گویند در حالی که کار ما به سوالات اساسی در مورد تکامل سیاره زمین می پردازد، کاربردهای عملی نیز دارد. مدل‌های ما چارچوبی برای هدف قرار دادن دقیق‌تر محل کانی‌های مرتبط با برآمدگی گوشته ارائه می‌کنند، که شامل الماس‌های ایجاد شده توسط کیمبرلیت‌ها می‌شود که به نظر می‌رسد با حباب‌ها مرتبط هستند.

ذخایر سولفید منیزیم، که منبع اصلی نیکل در جهان است، با ستون‌های گوشته نیز مرتبط است و مدل‌های ما می‌توانند با کمک مواد معدنی مورد نظر مانند نیکل (یک عنصر ضروری در باتری‌های لیتیوم یونی و لیتیوم یونی) به صرفه‌جویی در مقیاس تبدیل شوند. سایر فناوری های انرژی تجدیدپذیر) آلودگی کمی دارند، کمک کنید.

انتهای پیام