اكتشاف هياكل غريبة عملاقة تحت أعماق المحيط الهادئ

على الحدود بين لب الأرض المنصهر ووشاحه الصلب، وتحديدا تحت جزر ماركيساس البركانية، وهي بعض من جزر بولينزيا الفرنسية التي تقع جنوب المحيط الهادئ، توصل العلماء إلى اكتشاف جيولوجي مثير.

واكتشف العلماء هيكلا ضخما يعرف بمنطقة الموجات الزلزالية ذات السرعة المنخفضة للغاية (ULVZ)، يتكون من صخور ساخنة وكثيفة بشكل غير عادي، تقع في عمق الأرض تحت المحيط الهادئ، وفقا لدراسة نشرت في دورية "ساينس".

يقول الكاتب أريستوس جورجيو في تقريره الذي نشرته مجلة "نيوزويك" الأميركية عن الدراسة، إن النتائج قد توصل إليها فريق دولي شارك فيه باحثون من جامعة ميريلاند وجامعة جونز هوبكنز وجامعة تل أبيب.

وأوضح أن الفريق توصل أيضا إلى أدلة تشير إلى أن منطقة الموجات الزلزالية ذات السرعة المنخفضة، والتي رُصدت في السابق تحت جزر هاواي، أكبر بكثير مما كانوا يعتقدون.

مواد ملتهبة

وتتميز منطقة الموجات الزلزالية تلك بوجود مواد صخرية ملتهبة ترتفع من الحدود بين اللب والوشاح إلى القشرة الخارجية للأرض، مما يؤدي إلى تكوّن جزر بركانية على غرار هاواي وماركيساس.

وأفاد الكاتب بأن العلماء تمكنوا من اكتشاف تلك الهياكل من خلال تحليل بيانات الموجات الزلزالية، والتي تسافر لآلاف الأميال تحت سطح الأرض.

وبما أن المادة التي تمر بها تلك الموجات تختلف في الكثافة أو درجة حرارة أو البنية، فإن سرعة الموجات وانحناءها وانتشارها تتغير وتنتج أصداء يمكن للعلماء اكتشافها باستخدام أجهزة قياس الزلازل.

باستخدام هذه البيانات، يمكن للباحثين تجميع صورة حول الصخور التي تقع تحت السطح وتقدير خصائصها الفيزيائية.

منظور جديد

في الدراسة الحديثة، استخدم المؤلفون خوارزمية التعلم الآلي التي يُطلق عليها اسم "محلل التسلسل" لتحليل حوالي 7 آلاف تسجيل لموجات زلزالية، تُعرف باسم مخططات الزلازل.

أنشئت تلك المخططات بالاعتماد على مئات الزلازل التي بلغت قوتها 6.5 درجات على سلم ريختر أو أكثر، والتي ضربت منطقة المحيط الهادئ بين عامي 1990 و2018.

وتنتشر هذه الموجات على طول الحدود بين اللب والوشاح، مما يوفر رؤية شاملة لباطن الأرض أسفل منطقة المحيط الهادئ.

قال ديون كيم، المؤلف الرئيسي للدراسة من قسم الجيولوجيا في جامعة ميريلاند، إنه "من خلال النظر المتزامن إلى الآلاف من أصداء تلك الموجات الزلزالية حصلنا على منظور جديد بالكامل".

وأضاف كيم "يكشف لنا هذا أن منطقة الحدود الفاصلة بين الوشاح واللب بها الكثير من البنى التي يمكن أن تولد تلك الأصداء، وهذا شيء لم ندركه من قبل لأنه لم يكن لدينا سوى زاوية نظر ضيقة".

شاهد: تمثيلا لمنطقة الموجات الزلزالية ذات السرعة المنخفضة للغاية.

إشارات عالية

لدهشتهم، وجد الباحثون أن ما يقرب من نصف الموجات المنحرفة بعثرتها هياكل ثلاثية الأبعاد بالقرب من الحدود الفاصلة بين الوشاح واللب، الأمر الذي يسلط ضوءا جديدا على هذه المنطقة من الأرض الواقعة تحت المحيط الهادئ.

ونقل الكاتب قول فيدران ليكيتش، أحد مؤلفي الدراسة من جامعة ميريلاند، في بيان له "لقد وجدنا أصداء لـ40% من جميع مسارات الموجات الزلزالية. وقد كان ذلك مفاجئا لأننا كنا نتوقع أن تكون أكثر ندرة، وهذا يعني أن الهياكل الشاذة في الحدود الفاصلة بين الوشاح واللب منتشرة أكثر بكثير مما كان يعتقد سابقا".

كما اكتشف الباحثون إشارات عالية بشكل خاص صادرة من أسفل جزر هاواي وماركيساس، وهو ما يعنى وجود مناطق كبيرة تتميز بموجات زلزالية ذات سرعة منخفضة للغاية.

وعلى الرغم من تلك النتائج الأخيرة، فإن العلماء لا يزالون لا يعرفون سوى القليل نسبيا عن تركيبة المناطق التي تتميز بموجات زلزالية ذات سرعة منخفضة للغاية.

مع ذلك، يمكن لدراسات مشابهة لأحدث ورقة بحثية أن يكون لها آثار على فهمنا للعمليات الجيولوجية، مثل تحركات الصفائح التكتونية، وكذلك تطور كوكبنا.