کشف لایه ای از سنگ مذاب مرموز در زیر زمین؛ ربطی به زلزله داره؟

دانشمندان موفق به کشف لایه جدیدی در زیر پوسته زمین شده اند که از سنگ های مذاب تشکیل شده است و می تواند بر حرکت لایه های تکتونیکی و وقوع زلزله تاثیر بگذارد.

محققان اخیرا لایه جدیدی از سنگ مذاب را در زیر پوسته زمین کشف کرده اند. این لایه تا به امروز ناشناخته مانده است.

این کشف بزرگ می تواند به دانشمندان در شناسایی الگوهای حرکتی صفحات تکتونیکی زمین کمک کند. حرکت این لایه های تکتونیکی نه تنها باعث تشکیل کوه ها و وقوع زلزله می شود. بلکه با تشکیل آب و هوا نسبت عناصر شیمیایی و شرایط فیزیکی مناسب برای زندگی انسان را فراهم می کنند.

لایه زیرزمینی مرموز دقیقاً در کجا قرار دارد؟

بیرونی ترین لایه زمین که ما روی آن زندگی می کنیم پوسته است. علاوه بر این، لایه های دیگر زمین به ترتیب گوشته، هسته بیرونی و هسته داخلی هستند. تمام اقیانوس ها و قاره های زمین بر روی 15 بلوک مختلف به نام “صفحات تکتونیکی” قرار دارند که نسبت به یکدیگر حرکت می کنند.

لایه مرموز تازه کشف شده بین گوشته بیرونی و پوسته داخلی قرار دارد!

این لایه جدید که از سنگ مذاب تشکیل شده است در عمق حدود 160 کیلومتری زیر سطح زمین قرار دارد. این لایه در واقع بخشی از استنوسفر است که در زیر صفحات تکتونیکی قرار دارد. استنوسفر در واقع یک لایه نرم از مواد سخت اما شکل پذیر است که به صفحات تکتونیکی اجازه می دهد در کنار هم حرکت کنند.

اخیراً دانشمندان تحقیقات گسترده ای در مورد چرایی نرم بودن لایه استنوسفر انجام داده اند که نتایج آن عموماً بر این باورند که لایه مذاب جدید زیر زمین در این امر مؤثر است و به همین دلیل علیرغم اینکه اکثر لایه های داخلی زمین جامد است، کوه ها و صفحات تکتونیکی می توانند نسبت به یکدیگر حرکت کنند.

جونلین هوآ، دانشجوی فوق دکترا در دانشگاه تگزاس، هنگام بررسی تصاویری از گوشته زمین در منطقه ای نزدیک ترکیه برای پایان نامه دکتری خود، متوجه وجود لایه های سنگ مذاب شد. دانشمندان قبلاً این لایه زیرزمینی را به عنوان یک ناهنجاری توصیف کردند. با این حال هاوا و همکارانش نشان داده اند که این لایه مذاب بیش از یک ناهنجاری است و در بالای گوشته حضور گسترده تری دارد!

تیم بررسی هوا تایید کرد که استنوسفر از سنگ های جامد و نیمه مذاب تشکیل شده است. با این حال، قطعات نیمه مذاب آن تأثیری بر حرکت صفحات تکتونیکی بر روی یکدیگر ندارد.

حوا در این باره گفت:

وقتی از یک لایه مذاب صحبت می کنیم، همه ما فرض می کنیم که ذوب شدن یک ماده باید تأثیر مهمی در تغییر ویسکوزیته آن داشته باشد. اما در عمل اینطور نیست و نتایج ما نشان می دهد که با وجود نسبت ذوب بالا، تأثیر این لایه نیمه مذاب بر روی پوسته زمین ناچیز است.

در گوشته زمین، روش انتقال همرفتی است. بنابراین مواد با چگالی کمتر گرم به مواد بالاتر منتقل می‌شوند و مواد سنگین‌تر با چگالی بالاتر رسوب می‌کنند. محققان بر این باورند که وجود سنگ‌های جامد و این فرآیند انتقال حرارت همرفتی، چیزی است که باعث می‌شود صفحات تکتونیکی روی یکدیگر بلغزند.

بررسی حرکات و فعالیت‌های بخش‌های مختلف داخلی زمین

حوا معتقد است که مهم ترین چالش در بررسی لایه های درونی زمین، نیاز به مطالعه آنها از سطح زمین است; از آنجایی که امکان نمونه برداری از لایه های داخلی وجود ندارد. به همین دلیل زمین شناسان از امواج زلزله و سرعت و کیفیت حرکت آنها در هر لایه برای مقایسه لایه های مختلف زمین استفاده می کنند. اتفاق مشابهی در توموگرافی کامپیوتری در بیمارستان ها رخ می دهد.

هاوا در نتیجه تحقیقات خود توانست حدود هفتصد تصویر مختلف را از گیرنده های امواج در سراسر جهان جمع آوری کند و نقشه کاملی از استنوسفر ترسیم کند.

طبق این نقشه جامع، لایه جدید سنگ مذاب زیر زمین تنها در مناطقی مشاهده شده که دمای گوشته به بالاترین حد خود (1450 درجه سانتیگراد) رسیده است.

Junlin Hua نویسنده اصلی مقاله ای با همین موضوع است که اخیراً در یک مجله معتبر منتشر شده است علوم زمین طبیعت منتشر شده است.همچنین کارن فیشر، استاد زمین شناسی دانشگاه براون، نتایج این تحقیق را به شرح زیر خلاصه کرد:

تحقیقات انجام شده برای درک بهتر ویژگی های استنوسفر (لایه نازکی از گوشته که در زیر صفحات تکتونیکی زمین قرار دارد و باعث حرکت آنها می شود) نشان می دهد که این لایه خود تأثیر کمی بر حرکت این لایه ها دارد.

در نهایت نتایج این مطالعه نشان می دهد که عوامل دیگری مانند تغییرات دما و فشار می توانند بر ضخامت آستنوسفر و تأثیر آن بر حرکت صفحات تکتونیکی تأثیر بگذارند.