اكتشاف طبقة "لزجة" غير معروفة مخبأة تحت الصفائح التكتونية للأرض

 وجد بحث جديد أنه تحت سطح الأرض بنحو 150 كيلومترا (93 ميلا)، توجد طبقة غير معروفة من الصخور المنصهرة، والتي يمكن أن تساعد العلماء في معرفة المزيد عن حركات الصفائح التكتونية للأرض.

وسيساعد اكتشاف هذه الطبقة اللزجة الباحثين على فهم أفضل للكيفية التي "تطفو" بها الصفائح التكتونية فوق طبقة الوشاح هذه، وفقا لما قاله المؤلف الرئيسي للدراسة غونلين هوا، باحث ما بعد الدكتوراه في علوم الأرض بجامعة تكساس في أوستن، لموقع "لايف ساينس".
 

وتقع الصخور المنصهرة في طبقة الأسينوسفير (الغلاف الموري، أو نطاق الانسياب)، وهي الطبقة العليا من الوشاح الواقعة بين نحو 80 كم (50 ميلا) و200 كم (124 ميلا) تحت سطح الأرض.

والطريقة الوحيدة للتحقيق في هذه الطبقة من الوشاح هي الموجات الزلزالية. ويمكن للعلماء اعتماد بيانات الموجات في المحطات الزلزالية المقامة في جميع أنحاء العالم، والبحث عن تغييرات طفيفة في أشكال الموجة التي تشير إلى أنواع المواد التي تنتقل عبرها الموجات.

وفي السابق، علم العلماء من هذه الأنواع من الدراسات أن بعض أجزاء الغلاف الموري كانت أكثر سخونة من غيرها، كما قال هوا، وتم اكتشاف مناطق ذوبان غير مكتملة. لكن لم يعرف الكثير عن مدى عمق وانتشار الذوبان.

ولمعرفة ذلك، جمع هوا وزملاؤه بيانات من آلاف الموجات الزلزالية التي تم اكتشافها في 716 محطة حول العالم. ووجدوا أنه بدلا من الاحتفاظ بمساحات صغيرة من الذوبان، يبدو أن الغلاف الموري يحتوي على طبقة ذائبة جزئيا تمتد حول العالم، تحت ما لا يقل عن 44% من الكوكب.

ووجد الباحثون أن هذه المنطقة موزعة على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم ويمكن أن تكون أكبر بكثير، لأنهم لم يتمكنوا من التحقيق تحت المحيط، والذي من المحتمل أن يغطي طبقة من الذوبان والتي تشغل مساحة أكبر بكثير من القارات.

ومن الغريب أن هذه الطبقة الذائبة لا يبدو أنها تؤثر على حركات الصفائح التكتونية. ووجد العلماء أن مناطق الذوبان لم تؤثر على لزوجة الوشاح، أو الميل إلى التدفق.

وقال هوا: "هذه الصخور الذائبة بالإضافة إلى الصخور الصلبة ليس من السهل تشويهها مقارنة بالصخور الصلبة وحدها. لذلك، على عكس ما هو متوقع، فإن هذه المواد المنصهرة، على الرغم من وجودها، لن تؤثر على مدى سهولة تحرك الصفائح التكتونية فوق الغلاف الموري".

وأوضح مؤلفو الدراسة أن هذه معلومات مفيدة لبناء نماذج حاسوبية لكيفية تحرك الصفائح.

وقال ثورستن بيكر، عالم الجيوفيزياء في جامعة أوستن وأحد مؤلفي الدراسة، في بيان: "لا يمكننا استبعاد أن الذوبان المحلي غير مهم. لكنني أعتقد أنه يدفعنا إلى رؤية ملاحظات الذوبان هذه كعلامة لما يحدث في الأرض، وليس بالضرورة مساهمة فعالة في أي شيء".

وأضاف هوا إنه لا يزال هناك المزيد من العمل الذي يتعين القيام به لرسم خريطة طبقة الوشاح الذائبة هذه.

وتابع: "في هذه الدراسة، نستخدم بشكل أساسي الأدوات الزلزالية في القارات، وعلى الرغم من أننا استخدمنا أيضا بعض الأدوات من جزر المحيط، إلا أن هناك بالتأكيد بعض درجات فجوة البيانات في المحيط. ومن ثم، فإن دراسة متابعة ستستخدم أنواعا أخرى من البيانات أو أدوات الزلازل الموجودة في قيعان المحيطات لسد هذه الفجوة".

نشر الباحثون النتائج التي توصلوا إليها في 6 فبراير في مجلة Nature Geoscience.