کشف بی‌سابقه: در اعماق اقیانوس آرام یک صفحه تکتونیکی درحال فروپاشی است

دانشمندان برای اولین بار توانسته‌اند به‌طور مستقیم شاهد از هم‌پاشیدن فعال یک منطقه فرورانش در زیر شمال غربی اقیانوس آرام باشند.

به گزارش زومیت، سال‌ها، پایان عمر منطقه فرورانش در حد یک نظریه بود. اما اکنون، برای اولین بار در تاریخ علم زمین‌شناسی، دانشمندان شاهد جداشدن صفحه خوان دی فوکا (صفحه تکتونیکی واقع در زیر اقیانوس آرام در نزدیکی سواحل شمال غربی آمریکا و کانادا) و از دست‌رفتن ارتباط آن با لایه بالایی گوشته زمین هستند. این اولین باری است که می‌توانیم از نزدیک ببینیم چگونه یکی از بزرگ‌ترین و قدرتمندترین فرآیندهای طبیعی در حال پایان‌یافتن است.

گروهی از پژوهشگران به رهبری برندون شاک، ژئوفیزیکدان دانشگاه ایالتی لوئیزیانا و سوزان کاربوت از دانشگاه کلمبیا با استفاده از فناوری‌های جدید تصویربرداری لرزه‌ای توانستند به جزئیات بی‌سابقه‌ای از کف دریا نزدیک جزیره ونکوور دست پیدا کنند.

زمانی که دو صفحه تکتونیکی به هم برخورد می‌کنند، یکی از آن‌ها معمولاً زیر دیگری فرو می‌رود. این فرآیند به پیدایش منطقه‌ای به نام «منطقه فرورانش» منجر می‌شود. در این مناطق، فعالیت‌های زمین‌شناسی مانند زلزله‌ها، فوران‌های آتشفشانی و دیگر پدیده‌های طبیعی به‌طور مداوم اتفاق می‌افتند.

پژوهش جدید اولین نقشه دقیق از کف دریا در کنار جزیره ونکوور را ارائه می‌دهد. محققان توانستند گسل‌ها، چین‌خوردگی‌ها و شکست‌های ساختاری عمیق در صفحه تکتونیکی را که زیر آمریکای شمالی خم می‌شود، شناسایی کنند. داده‌های لرزه‌ای مورد استفاده در مطالعه از آزمایش بزرگ کاسکادیا در سال 2021 (CASIE21) جمع‌آوری شد. در آن زمان، پژوهشگران با استفاده از یک کشتی تحقیقاتی به نام مارکوس جی. لنگستِث به بررسی زیر سطح دریا پرداخته بودند.

به گزارش نیواطلس، پژوهشگران آرایه‌ای ۱۵ کیلومتری از گیرنده‌های زیرآبی را به دریا فرستادند و در همان حال، پالس‌های صوتی کنترل‌شده‌ای به لایه‌های مختلف پوسته زمین ارسال کردند. به این ترتیب، تصاویر واضح و دقیقی از زیر سطح زمین به دست آمد که نشان می‌دهند صفحه خوان دی فوکا در حال شکسته‌شدن است. این کشف برای دانشمندان جدید است چون تا پیش از این، آن‌ها فقط می‌توانستند درباره نیروهایی که باعث پایان یک منطقه فرورانش می‌شوند، گمانه‌زنی کنند.

شاک می‌گوید: «شروع منطقه فرورانش مثل تلاش برای هل دادن قطاری به بالای تپه است که نیاز به انرژی زیادی دارد. اما وقتی حرکت آن آغاز شود، متوقف‌کردنش تقریبا غیرممکن است و برای پایان‌دادن به آن رویدادی بزرگ و ناگهانی مانند تصادفی بزرگ لازم است.» (به عبارت ساده، شروع فرورانش انرژی زیادی می‌طلبد، ولی وقتی این فرآیند شروع شد، دیگر متوقف نمی‌شود و برای پایان‌یافتن آن به حادثه‌ای بزرگ نیاز است.)

نکته جالب کشف دانشمندان این است که آنچه رخ می‌دهد، با آن چیزی که دانشمندان قبلاً فکر می‌کردند، کاملاً متفاوت است. سال‌ها، محققان این سوال را مطرح کرده بودند که چگونه منطقه فرورانش به پایان می‌رسد: آیا صفحه پایین‌رو جدا می‌شود یا به طور تدریجی نازک و وارد گوشته می‌شود؟ نتایج مطالعه نشان می‌دهد این فرایند به‌طور تدریجی انجام می‌شود و صفحات تکتونیکی به‌طور مرحله‌ای از هم جدا می‌شوند و مرزهای جدیدی تشکیل می‌دهند.

مطالعه نه تنها تصویری واضح از نحوه پایان منطقه فرورانش ارائه می‌دهد، بلکه به دانشمندان کمک می‌کند تا فرآیندهای زمین‌شناسی دیگری مانند تکامل رشته‌کوه‌ها و قاره‌ها را نیز بهتر درک کنند. علاوه‌بر‌این، تصاویر گرفته شده در کنار جزیره ونکوور به محققان امکان بررسی این موضوع را می‌دهد که این تغییرات چه تاثیری بر فعالیت‌های لرزه‌ای دارند.

کاربوت می‌گوید دانشمندان سال‌ها منتظر چنین شواهدی بودند تا نظریه‌های موجود درباره زندگی و مرگ صفحات تکتونیکی را بررسی کنند. او اضافه می‌کند: «اولین باری است که تصویری واضح از این فرآیند درحال وقوع داریم. این یافته‌ها به ما در درک تغییرات طبیعی صفحات تکتونیکی کمک می‌کنند.»

گرچه چنین تغییراتی در مقیاس زمین‌شناسی میلیون‌ها سال طول می‌کشد، این کشف به ما کمک می‌کند مدل‌های دقیق‌تری برای ارزیابی خطرات طبیعی مانند زلزله‌ها و سونامی‌ها طراحی کنیم. با درک بهتر فرآیندهایی که زیر سطح زمین اتفاق می‌افتد، می‌توانیم بفهمیم که چگونه پیچیدگی‌های ساختاری در پوسته زمین، مثل گسل‌ها و شکاف‌ها، می‌توانند مسیرهای شکست و حرکت انرژی لرزه‌ای را تغییر دهند. این اطلاعات به زمین‌شناسان کمک می‌کند خطرات مرتبط با فعالیت‌های لرزه‌ای را بهتر پیش‌بینی و راه‌های مؤثرتری برای مقابله با آن‌ها پیدا کنند.

پژوهش در ژورنال Science Advances منتشر شده است.

پزشکیان: پرداخت یارانه را اصلاح می‌کنیم، اما حذف نمی‌شود (فیلم)

تماشاخانه

دو دقیقه سینمای شاعرانه ؛ جمع اضداد (تماشا کنید)

دو دقیقه سینمای شاعرانه ؛ جمع اضداد (تماشا کنید)

فیلم های دیگر