كشف علماء الأرض عن وجود هياكل ضخمة بحجم القارات على عمق يقارب 1800 ميل تحت سطح الأرض، في مناطق غير معروفة سابقاً تُعرف بمقاطعات سرعة القص المنخفضة الضخمة (LLSVPs)، وتقع تحت قارة أفريقيا والمحيط الهادئ.
الخصائص الكيميائية لهذه الهياكل
تُعتبر هذه التراكمات العميقة للغلاف الأرضي أكثر حرارة وكثافة، وتختلف كيميائياً عن الصخور المحيطة، ما جعل العلماء عاجزين عن تفسير نشأتها لعقود.
الدراسة الجديدة والنتائج
دراسة جديدة نُشرت في مجلة Nature Geoscience تقترح أن هذه الهياكل قد تكون بقايا من أقدم العصور الجيولوجية للأرض، حين كان الكوكب لا يزال مغطى بمحيط من الحمم البركانية العميقة، وفقاً لما ذكره ديلي جالكسي.
الإشراف على الدراسة
أشرف على الدراسة كل من يوشينوري ميازاكي من جامعة روتجرز البحثية في ولاية نيوجيرسي بالولايات المتحدة الأمريكية، وجيه دينغ من جامعة برينستون الأمريكية، حيث قدم الباحثون نموذجاً يربط بين بنية الغلاف العميق والتفاعلات الكيميائية مع نواة الأرض خلال مراحل تكوينها الأولى.
فكرة النموذج الجديد
يعرض النموذج الجديد فكرة أن النواة الأرضية لم تكن خاملة أثناء تبريدها، بل أطلقت ببطء عناصر خفيفة مثل المغنيسيوم والأكسجين والسيليكون إلى قاعدة المحيط البركاني، في عملية شكلت ما يُسمى محيط بركاني ملوث بانفصال قاعدي (BECMO).
تكوين LLSVPs
أدى هذا الانفصال الكيميائي إلى تشكيل طبقة غير متجانسة، غنية بالمعادن السيليكاتية مثل بريدجمانيت، والتي تشكلت لاحقاً لتصبح LLSVPs.
الديناميكية والتأثيرات
تتميز هذه التراكمات الكثيفة بالاستقرار على مدى مليارات السنين، لكنها لا تزال ديناميكية، إذ يمكن أن تتأثر بحركة الغلاف الأرضي وتصعد عبر الفتائل البركانية إلى السطح.
نتائج المحاكاة
أظهرت محاكاة الكمبيوتر أن النموذج الجديد يعيد إنتاج حجم وشكل LLSVPs، ويتوافق أيضاً مع الأنماط النظيرية الموجودة في الصخور البركانية الناتجة عن أعماق الغلاف.
البصمات الكيميائية
تشير البازلتات البركانية من جزر المحيط إلى بصمات كيميائية فريدة، مثل نسب عالية من الهيليوم-3 وشذوذات نادرة في التنجستن والسيليكون، والتي كانت لغزاً طويلاً للعلماء.
نموذج BECMO
يقترح نموذج BECMO أن هذه البصمات نشأت من العناصر التي تسربت من النواة إلى المحيط البركاني، ثم صعدت لاحقاً عبر البراكين السطحية، موضحة كيف يمكن لصفات جيولوجية قديمة وحديثة التواجد في الوقت نفسه.
تداعيات الاكتشاف
يؤكد الباحثون أن هذا الاكتشاف لا يفسر كل التفاصيل الكيميائية فحسب، بل يعيد صياغة فهمنا لتطور أعماق الأرض والظروف التي جعلت كوكبنا صالحاً للحياة، ويضع إطاراً متكاملاً يربط بين البيانات الزلزالية والمحاكاة الجيوديناميكية والكيمياء الجيولوجية.