عندما تقوم بالشراء من خلال الروابط الموجودة في مقالاتنا، قد تحصل شركة Future وشركاؤها المشتركون على عمولة.
ست لقطات محاكاة توضح الأنظمة التكتونية المختلفة للكواكب الأرضية، بما في ذلك “الغطاء العرضي الاسفنجي” الجديد. | الائتمان: اتصالات الطبيعة (2025)
أفاد علماء في دراسة جديدة أن “النظام” التكتوني الذي تم تحديده حديثًا قد يعيد كتابة فهمنا لكيفية تطور العوالم الصخرية.
قد تساعد النتائج في تفسير السبب أرض أصبحت نابضة بالحياة جيولوجيا في حين فينوس ظلت راكدة وحارقة، مع ما يترتب على ذلك من آثار محتملة على فهمنا لها ما الذي يجعل الكوكب صالحًا للسكن.
عندما استخدم الباحثون عمليات المحاكاة الجيوديناميكية المتقدمة لرسم خرائط متنوعة التكتونية الكوكبية الأنظمة – أنماط مميزة تصف كيفية تشوه الغلاف الخارجي للكوكب وإطلاق الحرارة في ظل ظروف مختلفة – اكتشفوا حلقة مفقودة أطلقوا عليها اسم “الغطاء العرضي الاسفنجي”.
وقال الفريق في هذا السياق إن هذا الإطار الجديد المذهل يقدم وجهة نظر جديدة حول كيفية تحول الكواكب بين الحالات النشطة وغير النشطة، وبالتالي إعادة تشكيل الافتراضات العلمية حول تطور الكواكب وصلاحيتها للسكن. بيان شرح الدراسة .
تؤثر الأنظمة التكتونية على النشاط الجيولوجي للكوكب، والتطور الداخلي، والمجال المغناطيسي، والغلاف الجوي، وحتى قدرته على دعم الحياة. يعتمد الغطاء العرضي الاسفنجي على الانقسام التقليدي بين تكتونية الصفائح أو أنظمة الغطاء المتحرك (مثل الأرض الحديثة) وسلوك الغطاء الراكد (مثل المريخ). وهو يصف الحالة التي يدور فيها الغلاف الصخري للكوكب بين فترات هادئة نسبيًا وانفجارات مفاجئة من الحركة التكتونية. على عكس الغطاء الراكد الكلاسيكي، يسمح هذا النظام بإضعاف متقطع مدفوع بالصهارة المتطفلة والتقسيم الإقليمي، مما يؤدي إلى تليين القشرة مؤقتًا قبل أن تتصلب مرة أخرى.
وقال الباحثون إن هذا السلوك المتكرر والمتقطع يمكن أن يكون الحلقة المفقودة في تطور الأرض المبكر. تشير النماذج إلى أن الأرض ربما مرت بمرحلة غطاء اسفنجي قامت بتجهيزها تدريجيًا الغلاف الصخري لتكتونية الصفائح الكاملة مع تبريد الكوكب.
تساعد النتائج أيضًا في توضيح “تأثير الذاكرة” -فكرة أن السلوك التكتوني للكوكب يتشكل من خلال ماضيه- من خلال إظهار أنه مع ضعف الغلاف الصخري للكوكب بمرور الوقت، كما حدث مع الأرض، تصبح التحولات بين الحالات التكتونية أكثر قابلية للتنبؤ بها.
من خلال رسم خرائط للأنظمة التكتونية الستة في ظل ظروف فيزيائية مختلفة لأول مرة، قام الفريق ببناء مخطط شامل يكشف عن مسارات التحول المحتملة عندما يبرد الكوكب.
وقال جوتشون تشاو، المؤلف المشارك في الدراسة، وهو عالم جيولوجي في الأكاديمية الصينية للعلوم، في البيان: “تشير السجلات الجيولوجية إلى أن النشاط التكتوني على الأرض المبكرة يتماشى مع خصائص نظامنا المحدد حديثًا”. “مع تبريد الأرض تدريجيًا، أصبح غلافها الصخري أكثر عرضة للكسر تحت آليات فيزيائية محددة، مما أدى في النهاية إلى تكتونية الصفائح اليوم. وهذا يوفر جزءًا أساسيًا من اللغز في شرح كيف أصبحت الأرض كوكبًا صالحًا للسكن.”
قد يلقي الغطاء الاسفنجي العرضي الضوء أيضًا على ألغاز كوكب الزهرة الطويلة الأمد. على الرغم من أن حجم كوكب الزهرة هو نفس حجم الأرض تقريبًا، إلا أنه يفتقر إلى دليل واضح على الصفائح التكتونية، وبدلاً من ذلك يعرض تضاريس أعيد تشكيلها بركانيًا وسمات مميزة تسمى الإكليل. تعيد عمليات المحاكاة الجديدة إنتاج أنماط تشبه كوكب الزهرة من خلال وضع الكوكب في نظام غطاء اسفنجي عرضي أو بلوتوني، حيث تعمل الصهارة وأعمدة الوشاح على إضعاف السطح بشكل دوري دون توليد صفائح حقيقية.
وقال ماكسيم بالمر، المؤلف المشارك في الدراسة، والأستاذ المشارك في الديناميكا الجيولوجية بجامعة كوليدج لندن، في البيان: “نماذجنا تربط بشكل وثيق بين الحمل الحراري للوشاح ونشاط الصهارة”. “هذا يسمح لنا بمشاهدة التاريخ الجيولوجي الطويل للأرض والحالة الحالية لكوكب الزهرة ضمن إطار نظري موحد، ويوفر أساسًا نظريًا حاسمًا للبحث عن نظائر الأرض التي يحتمل أن تكون صالحة للسكن والأرض الفائقة خارج نظامنا الشمسي.”
نظرًا لأن التكتونيات تتحكم في كيفية تداول الماء وثاني أكسيد الكربون عبر باطن الكوكب والغلاف الجوي، فإن فهم كيفية ضعف الغلاف الصخري والانتقال بين الأنظمة يمكن أن يساعد العلماء على تقييم العوالم البعيدة التي قد تدعم مناخات مستقرة، أو حتى الحياة، وتوجيه القرارات بشأن أهداف المراقبة للبعثات المستقبلية.
وكانت النتائج نشرت في 24 نوفمبر في مجلة اتصالات الطبيعة.