ملاحظة المحرر: قم بالتسجيل في النشرة العلمية الخاصة بـ CNN’s Wonder Theory. استكشف الكون بأخبار الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.
يوجد “ثقب جاذبية” في المحيط الهندي – بقعة يكون فيها الجاذبية الأرضية أضعف ، وكتلتها أقل من الطبيعي ، وينخفض مستوى سطح البحر بما يزيد عن 328 قدمًا (100 متر).
لقد حير هذا الشذوذ الجيولوجيين لفترة طويلة ، لكن الآن وجد باحثون من المعهد الهندي للعلوم في بنغالورو ، الهند ، ما يعتقدون أنه تفسير موثوق لتكوينه: أعمدة من الصهارة تأتي من أعماق الكوكب ، مثل تلك التي تؤدي إلى تكوين البراكين.
للوصول إلى هذه الفرضية ، استخدم الفريق حواسيب عملاقة لمحاكاة كيف يمكن أن تكون المنطقة ، تعود إلى 140 مليون سنة. النتائج ، المفصلة في دراسة نُشرت مؤخرًا في مجلة Geophysical Research Letters ، تتمحور حول محيط قديم لم يعد موجودًا.
محيط آخذ في الاختفاء
اعتاد البشر على التفكير في الأرض على أنها كرة مثالية ، لكن هذا بعيد كل البعد عن الحقيقة.
قال المؤلف المشارك للدراسة أتريي غوش ، عالم جيوفيزيائي وأستاذ مشارك في مركز علوم الأرض التابع للمعهد الهندي للعلوم ، “إن الأرض في الأساس عبارة عن بطاطس متكتلة”. “لذلك من الناحية الفنية ، فهي ليست كرة ، ولكن ما نطلق عليه الشكل الإهليلجي ، لأنه عندما يدور الكوكب ، ينتفخ الجزء الأوسط إلى الخارج.”
وأضاف غوش أن كوكبنا ليس متجانسًا في كثافته وخصائصه ، حيث تكون بعض المناطق أكثر كثافة من غيرها – مما يؤثر على سطح الأرض وجاذبيتها. قالت: “إذا سكبت الماء على سطح الأرض ، فإن المستوى الذي يأخذه الماء يسمى الجيود – ويتم التحكم في ذلك من خلال هذه الاختلافات في الكثافة في المادة داخل الكوكب ، لأنها تجذب السطح بطرق مختلفة جدًا اعتمادًا على مقدار الكتلة الموجودة تحتها”.
يُعد “ثقب الجاذبية” في المحيط الهندي – الذي يُطلق عليه رسميًا منخفض الجيويد في المحيط الهندي – أدنى نقطة في ذلك الجيود وأكبر شذوذ في الجاذبية ، ويشكل منخفضًا دائريًا يبدأ قبالة الطرف الجنوبي للهند ويغطي حوالي 1.2 مليون ميل مربع (3 ملايين كيلومتر مربع). اكتشف الجيوفيزيائي الهولندي فيليكس أندريس فينينج ماينز هذا الشذوذ في عام 1948 ، خلال مسح للجاذبية من سفينة ، وظل لغزًا.
قال غوش: “إنها إلى حد بعيد أكبر منطقة منخفضة في الجيود ، ولم يتم شرحها بشكل صحيح”.
للعثور على إجابة محتملة ، استخدمت Ghosh وزملاؤها نماذج الكمبيوتر لإعادة عقارب الساعة إلى الوراء 140 مليون سنة من أجل رؤية الصورة الكبيرة جيولوجيًا. قالت: “لدينا بعض المعلومات وبعض الثقة حول شكل الأرض في ذلك الوقت”. “كانت القارات والمحيطات في أماكن مختلفة جدًا ، وكان هيكل الكثافة مختلفًا جدًا أيضًا.”
من نقطة البداية تلك ، أجرى الفريق 19 محاكاة حتى يومنا هذا ، وأعادوا إنشاء تحول الصفائح التكتونية وسلوك الصهارة ، أو الصخور المنصهرة ، داخل الوشاح – الطبقة السميكة من باطن الأرض التي تقع بين اللب والقشرة. في ستة من السيناريوهات ، تشكلت طبقة جيود منخفضة مشابهة لتلك الموجودة في المحيط الهندي.
أوضح غوش أن العامل المميز في جميع هذه النماذج الستة هو وجود أعمدة من الصهارة حول منخفض الجيود ، والتي يُعتقد أنها ، جنبًا إلى جنب مع بنية الوشاح في المنطقة المجاورة ، مسؤولة عن تكوين “ثقب الجاذبية”. تم إجراء عمليات المحاكاة باستخدام معايير مختلفة لكثافة الصهارة ، وفي تلك التي لم تكن فيها الأعمدة ، لم يتشكل المنخفض.
قال غوش إن الأعمدة نفسها نشأت من اختفاء محيط قديم حيث انجرفت اليابسة الهندية واصطدمت في النهاية بآسيا قبل عشرات الملايين من السنين.
كانت الهند في مكان مختلف تمامًا قبل 140 مليون سنة ، وكان هناك محيط بين الصفيحة الهندية وآسيا. وأوضحت أن الهند بدأت في التحرك شمالًا ، وكما فعلت ، اختفى المحيط وانغلقت الفجوة مع آسيا. عندما تنخفض الصفيحة المحيطية داخل الوشاح ، يمكن أن تكون قد حفزت تكوين الأعمدة ، مما جعل المواد منخفضة الكثافة أقرب إلى سطح الأرض.
مستقبل منخفض الجيود
تشكلت طبقة الجيود المنخفضة منذ حوالي 20 مليون سنة ، وفقًا لحسابات الفريق. من الصعب القول ما إذا كان سيختفي أو يتحول بعيدًا.
قال غوش: “كل هذا يتوقف على كيفية تحرك هذه التشوهات الجماعية في الأرض.” “يمكن أن يستمر لفترة طويلة جدا. ولكن يمكن أيضًا أن تعمل حركات الألواح بطريقة تجعلها تختفي – بضع مئات الملايين من السنين في المستقبل. “
قال Huw Davies ، الأستاذ في كلية علوم الأرض والبيئة بجامعة كارديف في المملكة المتحدة ، إن البحث “مثير للاهتمام بالتأكيد ، ويصف فرضيات مثيرة للاهتمام ، والتي ينبغي أن تشجع المزيد من العمل حول هذا الموضوع.” لم يشارك ديفيس في الدراسة.
يعتقد الدكتور أليساندرو فورتي ، أستاذ الجيولوجيا في جامعة فلوريدا في غينزفيل والذي لم يشارك أيضًا في الدراسة ، أن هناك سببًا وجيهًا لإجراء عمليات محاكاة حاسوبية لتحديد أصل المحيط الهندي منخفض الجيويد ، وأن هذه الدراسة تعد تحسنًا عن الدراسات السابقة. قامت الأبحاث السابقة بمحاكاة نزول المواد الباردة عبر الوشاح فقط ، بدلاً من تضمين أعمدة الوشاح المرتفعة أيضًا.
ومع ذلك ، قال فورتي إنه وجد بعض العيوب في تنفيذ الدراسة.
قال: “المشكلة الأكثر بروزًا في استراتيجية النمذجة التي اعتمدها المؤلفون هي أنها فشلت تمامًا في إعادة إنتاج عمود ديناميكي قوي ظهر منذ 65 مليون سنة في الموقع الحالي لجزيرة ريونيون”. “إن اندلاع تدفقات الحمم البركانية التي غطت نصف شبه القارة الهندية في هذا الوقت – مما أدى إلى إنتاج مصائد ديكان الشهيرة ، وهي واحدة من أكبر السمات البركانية على الأرض – يُعزى منذ فترة طويلة إلى عمود وشاح قوي غائب تمامًا عن محاكاة النموذج.”
وأضاف فورتي أن هناك مسألة أخرى تتمثل في الاختلاف بين الشكل الجيود ، أو شكل السطح ، الذي تنبأت به محاكاة الكمبيوتر والشكل الفعلي: “هذه الاختلافات ملحوظة بشكل خاص في المحيط الهادئ وأفريقيا وأوراسيا. يذكر المؤلفون أن هناك ارتباطًا معتدلًا ، حوالي 80٪ ، بين العناصر الجغرافية المتوقعة والملاحظة ، لكنهم لا يقدمون مقياسًا أكثر دقة لمدى تطابقها عدديًا (في الدراسة). يشير عدم التطابق هذا إلى أنه قد يكون هناك بعض أوجه القصور في محاكاة الكمبيوتر “.
قال Ghosh أنه لا يمكن حساب كل عامل محتمل في عمليات المحاكاة.
“هذا لأننا لا نعرف بدقة مطلقة كيف كانت تبدو الأرض في الماضي. كلما عدت بالزمن بعيدًا ، كلما قلت الثقة في النماذج. لا يمكننا أن نأخذ في الاعتبار كل سيناريو محتمل وعلينا أيضًا قبول حقيقة أنه قد يكون هناك بعض التناقضات حول كيفية تحرك اللوحات مع مرور الوقت ، “قالت. “لكننا نعتقد أن السبب العام لهذا الانخفاض واضح تمامًا.”
لمزيد من أخبار CNN والنشرات الإخبارية ، قم بإنشاء حساب على CNN.com