في أعماق وشاح الأرض ، هناك نقطتان عملاقتان . أحدهما يجلس تحت إفريقيا ، والآخر يكاد يكون معاكساً للأول ، تحت المحيط الهادئ. لكن هاتين النقطتين غير متطابقتين بالتساوي.
توصل بحث جديد إلى أن النقطة الواقعة تحت إفريقيا تمتد على مسافة أقرب إلى السطح - وهي أكثر عدم استقرارًا - من النقطة الموجودة تحت المحيط الهادئ. يمكن أن يساعد هذا الاختلاف في نهاية المطاف في تفسير سبب ارتفاع القشرة الموجودة تحت إفريقيا إلى أعلى ولماذا شهدت القارة العديد من ثورات البراكين العملاقة الضخمة على مدى مئات الملايين من السنين.
"يمكن أن يكون لعدم الاستقرار هذا الكثير من التداعيات على حركة السطح التكتونية ، وكذلك على الزلازل وقال Qian Yuan ، زميل الدراسات العليا في الجيولوجيا في جامعة ولاية أريزونا (ASU) الذي قاد البحث.
زوج من النقطتين
تُعرف نقاط الوشاح بشكل صحيح باسم "مقاطعات كبيرة ذات سرعة موجية منخفضة منخفضة" أو LLSVPs. هذا يعني أنه عندما تنتقل الموجات الزلزالية الناتجة عن الزلازل عبر هذه المناطق العميقة ، فإن الموجات تتباطأ. يشير هذا التباطؤ إلى أن هناك شيئًا مختلفًا حول الوشاح في هذه البقعة ، مثل الكثافة أو درجة الحرارة - او كلاهما.
العلماء ليسوا متأكدين من سبب وجود نقاط الوشاح. قال يوان لـ Live Science إن هناك فرضيتان شائعتان. أحدها أنها تتكون من تراكمات من القشرة التي انزلقت من الأرض من سطح إلى أعماق الوشاح. آخر هو أنها بقايا محيط من الصهارة التي ربما كانت موجودة في الوشاح السفلي خلال تاريخ الأرض المبكر. بينما يبرد هذا المحيط ويتبلور ، ربما تكون قد تركت وراءها مناطق كانت أكثر كثافة من بقية الوشاح.
قال يوان إن الدراسات السابقة قد ألمحت إلى أن هاتين النقطتين ربما لم يتم تكوينهما بشكل متساوٍ ، ولكن لم يستخدم أي من هذا البحث مجموعات البيانات العالمية التي يمكن بسهولة مقارنة الاثنين. قام هو ومستشاره ، الأستاذ المساعد للديناميكا الجيولوجية في جامعة ولاية أريزونا مينجمينج لي ، بفحص 17 مجموعة بيانات موجات زلزالية عالمية لتحديد ارتفاع كل نقطة.
وجدوا أن النقطة الأفريقية تمتد حوالي 620 ميلاً (1000 كيلومتر) أعلى من نقطة المحيط الهادئ. هذا فرق يبلغ حوالي 113 جبل إيفرست . في المجموع ، تمتد كتلة المحيط الهادئ من 435 إلى 500 ميل (700 إلى 800 كيلومتر) لأعلى من الحدود بين اللب والعباءة. تمتد النقطة الأفريقية صعودًا من 990 إلى 1100 ميل (1600 إلى 1800 كيلومتر).
عدم استقرار الكتلة
استخدم الباحثون بعد ذلك النمذجة الحاسوبية لمعرفة ميزات النقاط التي يمكن أن تفسر هذه الاختلافات. ووجدوا أن أهمها كثافة النقط نفسها ولزوجة الوشاح المحيط. تشير اللزوجة إلى السهولة التي يمكن بها تشويه صخور الوشاح.
وفقًا لما قاله يوان ، لكي تكون النقطة الأفريقية أطول كثيرًا من نقطة المحيط الهادئ ، يجب أن تكون أقل كثافة بكثير. قال "لأنها أقل كثافة وغير مستقرة".
لا تزال الكتلة الأفريقية بعيدة عن القشرة الأرضية - يبلغ سمك الوشاح الإجمالي 1800 ميل (2900 كيلومتر) - لكن عدم استقرار هذا الهيكل العميق قد يكون له آثار على سطح الكوكب. قد تكون LLSVPs مصدرًا للأعمدة الساخنة من مادة الوشاح التي ترتفع لأعلى. وقال يوان إن هذه الأعمدة ، بدورها ، قد تسبب ثورات بركانية عملاقة ، واضطراب تكتوني ، وربما حتى تفكك قاري.
قال يوان إن النقطة الأفريقية "قريبة جدًا من السطح ، لذلك هناك احتمال أن يرتفع عمود وشاح كبير من النقطة الأفريقية وقد يؤدي إلى مزيد من ارتفاع السطح والزلازل وثورات البراكين العملاقة".
تحدث هذه العمليات على مدى ملايين السنين وكانت مستمرة في إفريقيا. قال يوان إنه يبدو أن هناك صلة بين النقطة الأفريقية والانفجارات البركانية الكبرى. بحث عام 2010 منشور في مجلة Nature (يفتح في علامة تبويب جديدة) اكتشف أنه في الـ 320 مليون سنة الماضية ، 80٪ من الكيمبرلايت ، أو الثورات البركانية الضخمة من صخور الوشاح التي تجلب الماس على السطح ، حدثت مباشرة فوق حدود النقطة الأفريقية.
نشر يوان ولي النتائج التي توصلوا إليها في 10 مارس في مجلة Nature Geoscience (يفتح في علامة تبويب جديدة). إنهم يعملون الآن على البحث في أصول النقط. على الرغم من أن هذه النتائج لم يتم نشرها بعد في مجلة تمت مراجعتها من قبل الأقران ، فقد قدم الباحثون النتائج في المؤتمر الثاني والخمسين لعلوم القمر والكواكب في مارس 2021 ؛ اقترح ذلك البحث أن النقطتين قد تكون بقايا جسم بحجم كوكب التي ارتطمت بالأرض منذ حوالي 4.5 مليار سنة تشكيل القمر.
