يتحرك الجزء العميق من الطبقة الوسطى للأرض.
وجد بحث جديد أن الوشاح السفلي ، الذي يقع بين 410 أميال و 621 ميلًا (660 و 1000 كيلومتر) تحت قشرة الأرض ، أكثر ديناميكية مما كان يعتقد سابقًا. تتدفق هذه الطبقة العميقة وتشوه بشكل مزدحم في مناطق الاندساس ، حيث تنخفض ألواح القشرة المحيطية عبر طبقات الأرض مثل السفن الغارقة.
"كان يُعتقد تقليديًا أن تدفق الصخور في الوشاح السفلي للأرض يكون بطيئًا حتى تصل إلى قلب الكوكب ، مع حدوث معظم الحركة الديناميكية في الوشاح العلوي الذي يصل إلى عمق 660 كم (410 ميل)" ، قائد الدراسة وقالت آنا فيريرا ، عالمة الزلازل في كلية لندن الجامعية وجامعة لشبونة ، في بيان. "لقد أظهرنا أن هذا ليس هو الحال بعد كل شيء في مناطق كبيرة تحت عمق جنوب المحيط الهادئ وأمريكا الجنوبية."
فهم الطبقات
عباءة الأرض مصنوعة من الصخور الساخنة ، ولكن من السهل ثنيها وتشوهها. يقع الانتقال بين الوشاح العلوي والغطاء السفلي 410 ميل (660 كم) تحت السطح. هاتان الطبقتان متميزتان ؛ الوشاح العلوي ، على سبيل المثال ، مصنوع في الغالب من الزبرجد الصخري البركاني ، في حين أن الوشاح السفلي غني بالمعادن بريدغمانيت وأكسيد الحديد المغنيسيوم الحديدية. الطبقتان تختلفان أيضًا في درجة الحرارة والضغط.
شرعت فيريرا وزملاؤها في بحث الجزء العلوي من الوشاح السفلي باستخدام نموذج كمبيوتر من داخل الأرض تم إنشاؤه باستخدام 43 مليون قياس زلزالي حقيقي للكوكب. على وجه التحديد ، يستخدم علماء الجيوفيزياء أصداء الزلازل الطبيعية حول العالم لتصوير ما يوجد داخل الكوكب. من خلال النظر في كيفية تغيير الموجات للسرعة والاتجاه ، يمكن للباحثين تجميع المعلومات عن التركيبات المختلفة للصخور والمعادن داخل الوشاح ، وإعطاء أدلة حول هيكلها وخصائصها.
في الدراسة ، ركز الباحثون على ما كان يحدث في مناطق الاندساس ، وهي المناطق التي تغوص فيها القشرة المحيطية أسفل القشرة القارية مثل الحزام الناقل ، وإعادة تدوير الصخور والمعادن في عمق الوشاح. تتدحرج هذه الألواح نحو القلب ، حيث تعبر الحدود بين الوشاح العلوي والسفلي.
عباءة ديناميكية
أظهرت النتائج أنه في مناطق الاندساس ، يكون الوشاح السفلي ديناميكيًا بشكل مدهش ، خاصة حول حواف ألواح القشرة القديمة التي تغرق عبر طبقاتها. ووجد الباحثون أن السبب يبدو أنه شيء يسمى "زحف الخلع" وهو تشوه البلورات والمواد البلورية التي تسببها حركة العيوب داخل البلورات. يحدث هذا الزحف بسبب تفاعل القشرة الأرضية مع صخرة الوشاح ، مما يحفز الوشاح على التشوه والتدفق (ببطء شديد).
وجد الباحثون أدلة على هذا الزحف أسفل غرب المحيط الهادئ وأمريكا الجنوبية ، لذلك لم يتضح بعد مدى انتشاره. وقال مانويل فاسيندا المؤلف المشارك للدراسة بجامعة بادوفا في البيان إنه إذا كان النشاط عالميًا ، فقد يشير ذلك إلى أن الأرض تبرد بشكل أسرع من التقديرات السابقة.
على الرغم من أن تدفق الوشاح قد يبدو بعيدًا تمامًا عما يحدث في القشرة الأرضية ، إلا أنه يحدد قليلاً عن بيئة الكوكب ، حسبما قال فيريرا. كوكب الزهرة ، على سبيل المثال ، له حجم وموقع مماثل في مدار الأرض مثل الأرض ، ولكن من المحتمل أن يتدفق عباءته بشكل مختلف تمامًا.
وقالت: "كيف تتدفق الوشاح على الأرض قد تتحكم في سبب وجود الحياة على كوكبنا ، ولكن ليس على الكواكب الأخرى ، مثل كوكب الزهرة".
تظهر النتائج اليوم (25 مارس) في مجلة Nature Geoscience.
