زمین در جوانی فعال تر بوده است!

زمین در جوانی فعال تر بوده است!

تاریخ یک میلیارد ساله درونی سیاره ˮزمینˮ نشان داده است که این سیاره بیشتر از آنچه فکر می کردیم، فعالیت داشته است.


به گزارش گروه هوش مصنوعی به نقل از ایسنا و به نقل از اسپیس، زمین در اعماق خود دو حباب به اندازه قاره ها دارد که یکی زیر قاره آفریقا و دیگری زیر اقیانوس آرام است.
این حباب ها در عمق 2900 کیلومتری زیر سطح زمین و تقریباً در نیمه راه بین سطح و مرکز آن هستند. تصور می شود که آنها زادگاه ستون های برآمده سنگ مذاب معروف به «ستون های عمیق گوشته ای» هستند که به سطح زمین می رسند.
ستون گوشته ای یا ستون جُبه ای (Mantle plume) ستون یا توده ای فرضی از سنگ های بسیار داغ موجود در گوشته زمین است که تا سطح زمین بالا آمده باشد. ستون های گوشته ای عامل ثانویه اتلاف حرارت از زمین به شمار می آیند.
جریان همرفتی سبب بالا آمدن ستون های تنه مانندی از سنگ های گرم گوشته در بعضی نقاط می شود که تحت عنوان ستون گوشته ای معروف شده اند. مفهوم ستون گوشته ای بیشتر جنبه فرضیه ای دارد، چونکه هیچگونه امکان برداشت و مشاهده مستقیم در این رابطه وجود ندارد. در همین رابطه تصور بر این است که ستون ها از بخش های قاعده گوشته بالا آمده و بعد از آنکه به صورت ستون های باریک از تمامی گوشته عبور می کنند، به سنگ کره می رسند.
هنگامی که این توده ها برای نخستین بار به سطح زمین می رسند، فوران های آتشفشانی غول پیکر رخ می دهند که در انقراض دایناسورها در 65.5 میلیون سال پیش هم نقش داشته اند. این حباب ها همینطور امکان دارد فوران نوعی سنگ به نام "کیمبرلیت" را کنترل کنند که الماس ها را از عمق 120 تا 150 کیلومتری و در بعضی موارد تا حدود 800 کیلومتری به سطح زمین می آورد.
دانشمندان از مدت ها پیش می دانستند که این حباب ها وجود دارند، اما نحوه رفتار آنها در طول تاریخ زمین همواره یک سوال بوده است.
اکنون محققان در تحقیقات جدید خود، یک میلیارد سال تاریخ زمین را مدل سازی کرده اند و کشف کرده اند که این حباب ها در کنار هم جمع می شوند و مانند قاره ها و ابرقاره ها از هم جدا می شوند.
مدلی برای تکامل حباب زمین
همانطور که گفته شد، این حباب ها در گوشته زمین که لایه ضخیمی از سنگ داغ میان پوسته زمین و هسته آن است، قرار دارند. گوشته، جامد است، اما به آرامی در بازه های زمانی طولانی و بسیار کند جریان دارد. ما می دانیم که حباب ها در آنجا هستند، چونکه امواج ناشی از زلزله را کم می کنند که نشان داده است حباب ها داغ تر از محیط اطراف خود هستند.
دانشمندان عموماً توافق دارند که حباب ها با حرکت صفحات تکتونیکی در سطح زمین مرتبط هستند. با این وجود، چگونگی تغییر حباب ها در طول تاریخ زمین آنها را گیج کرده است.
یک تصور این بوده است که حباب های کنونی بعنوان لنگر عمل کرده اند و صدها میلیون سال در جای خود قفل شده اند در حالیکه سنگ های دیگر در اطراف آنها حرکت می کنند. با این وجود می دانیم که صفحات تکتونیکی و ستون های گوشته ای در طول زمان حرکت می کنند و مطالعات نشان می دهد که شکل حباب ها همواره درحال تغییر است.
اکنون تحقیقات جدید نشان داده است که حباب های زمین خیلی بیشتر از آنچه قبلاً تصور می شد، شکل و مکان خویش را تغییر داده اند. در واقع، در طول تاریخ، آنها به همان شکلی که قاره ها و ابرقاره ها در سطح زمین حرکت کرده اند و از هم جدا شده اند، در حرکت بوده و هستند.
محققان از داده های موسسه تحقیقاتی "زیرساخت های محاسباتی ملی استرالیا" برای اجرای شبیه سازی های کامپیوتری پیشرفته از نحوه جریان یافتن گوشته زمین طی یک میلیارد سال استفاده کردند. این مدلها مبتنی بر بازسازی حرکات صفحات 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 به عمق بیشتر و بیشتر در گوشته فرو می رود و هنگامی که به عمق حدود 2000 کیلومتری می رسد، حباب های داغ را کنار می زند.
ما متوجه شدیم که حباب ها درست مانند قاره ها می توانند مانند پیکربندی فعلی شان جمع شوند و "ابرحباب ها" را تشکیل دهند و در طول زمان از هم جدا شوند.
یکی از جنبه های کلیدی مدلهای ما این است که باآنکه حباب ها در طول زمان موقعیت و شکل خویش 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 بعنوان یک لنگر بی حرکت بود.
مدل های ما به صورت شگفت انگیزی حباب آفریقایی را نشان می دهند که اخیرا در 60 میلیون سال پیش جمع آوری شده است و در تضاد کامل با فرضیه های قبلی، این حباب تقریباً به شکل کنونی خود تقریباً از 10 برابر بیشتر از این مدت وجود داشته است.
سوالات باقی مانده در مورد حباب ها
حباب ها چگونه به وجود آمده اند؟ دقیقا از چه چیزی ساخته شده اند؟ پاسخ این است که ما هنوز نمی دانیم. حباب ها امکان دارد متراکم تر از گوشته اطراف باشند و بنابراین می توانند از مواد جدا شده از بقیه گوشته در اوایل تاریخ زمین تشکیل شده باشند. این می تواند توضیح دهد که چرا ترکیب معدنی زمین با آنچه از مدلهای مبتنی بر ترکیب شهاب سنگ ها انتظار می رود، متفاوت می باشد.
از طرف دیگر، چگالی حباب ها را میتوان با تجمع مواد اقیانوسی متراکم از صفحات سنگی که توسط حرکت صفحات تکتونیکی به پایین رانده شده است، توضیح داد.
محققان می گویند صرف نظر از این بحث، کار ما نشان داده است که تخته های درحال غرق شدن بیشتر احتمال دارد که قطعات قاره ها را به لکه آفریقا منتقل کنند، تا به لکه اقیانوس آرام.
جالب توجه است که این نتیجه گیری با مطالعه اخیر که نشان داده است منبع ستون های گوشته ای برخاسته از لکه آفریقایی حاوی مواد قاره ای است، مطابقت دارد، در حالیکه ستون های برآمده از لکه اقیانوس آرام چنین نیستند.
ردیابی حباب ها برای یافتن مواد معدنی و الماس
محققان می گویند در حالیکه کار ما به سوالات اساسی در مورد تکامل سیاره زمین می پردازد، کاربردهای عملی هم دارد. مدلهای ما چارچوبی را برای هدف قرار دادن دقیق تر مکان مواد معدنی در رابطه با بالا آمدن گوشته عرضه می کنند که شامل الماس هایی است که توسط کیمبرلیت ها به سطح می آیند و به نظر می آید با حباب ها مرتبط باشند.
رسوبات سولفید ماگمایی که ذخیره اولیه نیکل در جهان هستند هم با ستون های گوشته ای مرتبط هستند و مدلهای ما با کمک به مواد معدنی مورد هدف مانند نیکل (یک عنصر ضروری در ساخت باتری های لیتیوم-یونی و سایر فناوری های انرژی تجدیدپذیر) می توانند به گذار به اقتصادی که آلایندگی کمی داشته باشد، کمک کنند.




منبع:

1401/02/02
12:54:49
5.0 / 5
403
مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)

تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب
لطفا شما هم نظر دهید
= ۶ بعلاوه ۲
گروه هوش مصنوعی
iagrp.ir - مالکیت معنوی سایت گروه هوش مصنوعی متعلق به مالکین آن می باشد