يكشف التصوير الزلزالي أن قاع المحيط القديم يحيط بقلب الأرض
يتربص قاع المحيط الهائل بالقرب من قلب الأرض. الآن ، أظهر التصوير الزلزالي أنه من المحتمل أن يحيط بالكثير – إن لم يكن كله – من القلب.
تقع هذه الطبقة الرفيعة الكثيفة على عمق حوالي 2000 ميل (3200 كيلومتر) تحت سطح الأرض ، بين اللب والطبقة الوسطى من الكوكب ، والتي تسمى الوشاح. وقد يشمل كامل حدود الوشاح الأساسي ، وفقًا لدراسة نُشرت في 5 أبريل في المجلة تقدم العلم (يفتح في علامة تبويب جديدة).
لدراسة باطن الأرض ، يقيس علماء الزلازل موجات الزلازل التي تتنقل عبر الكوكب ثم تعود إلى سطح الأرض. من خلال رؤية كيف تتغير هذه الموجات بعد مرورها عبر الهياكل المختلفة داخل الأرض ، يمكن للباحثين إنشاء خريطة لما تبدو عليه أحشاء الأرض. حددت الأبحاث السابقة حفنة من الجيوب المعزولة من قشرة المحيط الكثيفة بالقرب من اللب. تسمى هذه الجيوب هياكل منطقة السرعة المنخفضة للغاية (ULVZs) لأن الموجات الزلزالية تنتقل عبرها ببطء شديد.
“فقط [approximately] 20٪ من حدود الوشاح الأساسي قد تم فحصها مسبقًا من أجل ULVZs ، والتي لم يتم تحديدها في جميع هذه المواقع ، “مؤلف الدراسة الرئيسي سامانثا هانسن (يفتح في علامة تبويب جديدة)، أستاذ مشارك في العلوم الجيولوجية في جامعة ألاباما ، أخبر Live Science في رسالة بريد إلكتروني. “من الممكن أن تكون هذه المادة الشاذة تغطي اللب بالكامل.”
في الدراسة الجديدة ، وضع العلماء أجهزة رصد الزلازل في 15 محطة منتشرة عبر القارة القطبية الجنوبية وجمعوا البيانات لمدة ثلاث سنوات.
متعلق ب: تكشف موجات الزلزال عن كرة معدنية صلبة بعرض 450 ميلاً تشكل اللب الأعمق للأرض
تمثل هذه الدراسة المرة الأولى التي يتم فيها التصوير عالي الدقة لحدود الوشاح الأساسي باستخدام بيانات من نصف الكرة الجنوبي. الطبقة نفسها رقيقة جدًا مقارنةً بالنواة ، التي يبلغ عرضها 450 ميلاً (724 كم) ، والغطاء ، الذي يبلغ سمكه حوالي 1800 ميل (2900 كيلومتر).
وقال هانسن “يختلف السماكة حسب الموقع” ، حيث يبلغ سمك بعض البقع حوالي 3.1 ميل (5 كم) والبعض الآخر 31 ميلاً (50 كم) في السماكة.
من المحتمل أن تكون طبقة المحيط القديمة هذه قد تطورت عندما تغيرت الصفائح التكتونية للأرض ، مما تسبب في نقل المواد المحيطية إلى باطن الكوكب عند مناطق الاندساس، وهي المناطق التي تصطدم فيها صفيحتان وتجبر إحداهما على الغطس تحت الأخرى. بمرور الوقت ، “تتجمع تراكمات المواد المحيطية المغمورة على طول حدود الوشاح الأساسي ويتم دفعها بواسطة الصخور المتدفقة ببطء في الوشاح” ، وفقًا لـ إفادة (يفتح في علامة تبويب جديدة).
يعتقد الباحثون أن ULVZs المكتشفة حديثًا هي في الأساس “جبال تحت الأرض” تسمح للحرارة بالهروب من لب الأرض المنصهر ، وفقًا للبيان.
قال هانسن: “إن وجود هذه الطبقة يمكن أن يحد من تدفق الحرارة عبر حدود اللب والعباءة ، وهو أمر مهم لأن ظروف درجة الحرارة في هذا الجزء من الأرض ثبت أنها تؤثر بقوة على المجال المغناطيسي للكوكب”.
قد تنجرف أجزاء من قاع المحيط المخفي هذا أيضًا إلى أعمدة الوشاح – نفاثات ساخنة متصاعدة من الصخور المنصهرة التي تغذي النقاط الساخنة البركانية على السطح ، كما هو الحال في هاواي ، كما اقترح هانسن.
وقال هانسن: “علاوة على ذلك ، نظرًا لأن أعمدة الوشاح يتم التحكم فيها إلى حد كبير من خلال الظروف الحرارية بالقرب من حدود الوشاح الأساسي ، فقد يساعد تأثير درجة حرارة ULVZs في تحديد مكان تشكل الأعمدة”.
يخطط فريق البحث لتوسيع دراستهم من خلال فحص البيانات التي تم جمعها من جميع محطات الزلازل المتاحة في أنتاركتيكا.
