هناك نقطة صخرية ساخنة تحت نيو هامبشاير. قد يكون السبب في أن جبال أبالاشيان تقف طويل القامة

هناك نقطة عملاقة من موسيقى الروك الساخنة بشكل لا يصدق أسفل نيو هامبشاير – وقد يكون ذلك جزءًا من السبب في أن جبال أبالاشيان لا تزال قامة ، وفقًا لبحث جديد. ومع ذلك ، فقد كانت تتحرك ببطء وهي في طريقها إلى نيويورك في 15 مليون سنة القادمة.

تقع هذه النقطة الصخرية الساخنة ، التي تسمى شذوذ أبالاشيان الشمالي ، أو NAA ، على بعد حوالي 124 ميلًا (200 كيلومتر) تحت سلسلة الجبال في نيو إنجلاند وتقيس ما بين 217 و 249 ميلًا (350 و 400 كيلومتر). إنه في الأسنوفيري ، أو الطبقة شبه المخللة من الوشاح العلوي للأرض ، وتعتبر شذوذ حراري لأن درجة حرارته أكثر سخونة من محيطها.

التكوينات الصخرية في هذا الجزء من الجزء الداخلي للأرض غير عادية ، وكان العلماء يعتقدون سابقًا أنها تشكلت عندما انفصلت قارة أمريكا الشمالية عن شمال غرب إفريقيا قبل 180 مليون عام.

لكن بحثًا جديدًا ، نُشر في 29 يوليو في مجلة الجيولوجيا ، يشير إلى أن الشذوذ يرتبط عندما انفصل غرينلاند وأمريكا الشمالية قبل 80 مليون عام.

بمعدل 12.4 ميلًا (20 كيلومترًا) لكل مليون عام ، هاجرت الشذوذ الحراري حوالي 1118.5 ميلًا (1800 كيلومتر) من نقطة أصلها حيث تمزق قشرة الأرض بالقرب من بحر لابرادور بين كندا وغرينلاند.

قال مؤلف الدراسة الرئيسي توم جيرنون ، أستاذ علوم الأرض بجامعة ساوثهامبتون في المملكة المتحدة ، إن كتلة الصخور الساخنة كانت منذ فترة طويلة ميزة محيرة في الجيولوجيا في أمريكا الشمالية.

وقال جيرنون في بيان “إنه يقع أسفل جزء من القارة التي كانت هادئة بشكل تكتوني لمدة 180 مليون عام ، وبالتالي فإن الفكرة كانت مجرد بقايا من عندما انفصلت الكتلة الأرضية أبدًا”.

بدلاً من ذلك ، يمكن أن تساعد Blob Rock في شرح سبب عدم تآكل الجبال القديمة مثل Appalachians كما هو متوقع مع مرور الوقت.

وقال جيرنون: “يمكن للحرارة في قاعدة القارة أن تضعف وإزالة جزء من جذرها الكثيف ، مما يجعل القارة أخف وزناً وأكثر ازدهارًا ، مثل بالون الهواء الساخن الذي يرتفع بعد إسقاط صابورة”. “كان هذا من شأنه أن يتسبب في رفع الجبال القديمة على مدار الملايين الماضية.”

يمكن أن تساعد الرؤى الجديدة حول النقطة العلماء على فهم شذوذ جيولوجي مماثل آخر في جميع أنحاء العالم-بما في ذلك واحدة تحت شمال وسط غرينلاند والتي قد تكون شقيقًا من شذوذ أبالاشيان الشمالي-وكذلك التأثيرات التي يمكن أن تحدثها هذه الميزات النادرة على سطح الأرض.

الأمواج تحت سطح الأرض

لشرح أصل Rock Blob وموقفه الحالي ، استخدم العلماء نظرية “Mantle Wave” ، والتي اقترحوها في الأبحاث السابقة.

تشبه الفكرة العملية التي تتكشف داخل مصباح الحمم. بعد الصخور ، أو تفكك ، تنفصل الصخور الكثيفة الساخنة عن قاعدة اللوحات التكتونية في النقط ، والتي تولد موجات أسفل قشرة الأرض.

عندما تمتد القارات وانقسمت ، تفتح المساحة تحت نقطة الانهيار وتملأ بسرعة مع الأسنوسفير شبه الملاذ. تتفرك المادة الصاعدة ضد الحافة المكسورة حديثًا للقارة الباردة ، مما تسبب في تبريد المادة ، وتنمو كثيفًا ومغسلة-وهي عملية تسمى الحمل الحراري الذي يحركه الحافة. وقال Sascha Brune ، البروفيسور في مركز GFZ Helmholtz لعلوم الأرض في بوتسدام ، ألمانيا ، إن مادة الوشاح الأكثر سخونة تخلق منطقة دافئة تُعرف باسم الشذوذ الحراري.

“هذه الحركة المفاجئة تزعج حافة جذر القارة ، مما أدى إلى تفاعل سلسلة” ، قال جيرون. “يشبه إلى حد كبير السقوط الدومينو ، تبدأ النقط في الجذر في الانخفاض إلى أسفل واحد تلو الآخر-وهي عملية تحركها الجاذبية المعروفة باسم عدم استقرار Rayleigh-Taylor. هذه” القطرات “تهاجر إلى الداخل مع مرور الوقت ، بعيدًا عن الصدع. نعتقد أن هذه العملية نفسها قد تفسر أنماطًا زلزالية غير عادية تحت Appalachians.”

ووجد الباحثون أن التيارات الصخرية الحرارية لا تزال تتدفق ببطء وتتدمير على مدى ملايين السنين ، مما يؤدي إلى ثورات بركانية نادرة تجلب الماس إلى سطح الأرض أو تساعد في رفع الجبال.

“إن فكرة أن صدع القارات يمكن أن يسبب قطرات وخلايا الصخور الساخنة المتداولة على العمق التي تنشر آلاف الكيلومترات الداخلية تجعلنا نعيد التفكير في ما نعرفه عن حواف القارات اليوم وفي الماضي العميق للأرض” ، قال المؤلف المشارك للدراسة.

لبحثه ، استخدم الفريق الأمواج الزلزالية لتصوير الداخلية للأرض ، وكذلك المحاكاة الديناميكية الجيولوجية وإعادة بناء الألواح التكتونية ، لتتبع نقطة أصل الشذوذ في أبالاشيان الشمالية.

قال جيرنون: “إذا تتبعنا مسار الموجة للخلف من المكان الذي توجد فيه الآن ، لكان قد نشأ أسفل هامش تصدع بحر لابرادور في الوقت الذي كان فيه الصدع يتشكل وعلى مقربة من نقطة الانفصال القاري.”

مورين د. لونغ ، أستاذة بروس دي ألكساندر '65 ورئيس قسم علوم الأرض والكواكب بجامعة ييل ، وفريقها لديها العديد من المشاريع البحثية النشطة التي تدرس شذوذ أبالاشيان الشمالي.

على الرغم من أن لونج لم تشارك في هذه الدراسة ، فإن مجموعة الأبحاث الخاصة بها تقوم بجمع بيانات زلزالية جديدة من صفائف مقياس الزلازل في المنطقة لالتقاط صور أكثر تفصيلاً عن نقطة الصخور. وقالت إن النموذج الجديد المشترك في الدراسة المنشورة مؤخرًا سيساعد لونج وزملاؤها على التفكير من خلال جميع الطرق الممكنة لتفسير الصور التي يلتقطونها.

وكتب لونغ في رسالة بالبريد الإلكتروني: “من المثير رؤية نموذج جديد ومبدع مقترح لأصل شذوذ أبالاشيان الشمالي ، والذي لا يزال غير مفهوم على الرغم من الكثير من الدراسة”. “على الرغم من أنني لا أعتقد أن أيًا من النماذج المفاهيمية الخاصة بنا حول كيفية تشكيل NAA ، بما في ذلك هذه النماذج الجديدة ، تقوم بعمل مثالي لشرح مجموعة كاملة من الملاحظات ، من الرائع رؤية بعض التفكير الجديد في هذا الأمر الذي يجلب بعض الأفكار الجديدة إلى الطاولة.”

مستقبل جبال أبالاشيان

يتطلع الفريق إلى الأمام ، قال الفريق إن عرضه يدل على أن مركز الشذوذ سيمر تحت نيويورك خلال الـ 15 مليون سنة القادمة.

قال لونغ: “ما سيبدو عليه الشذوذ في المستقبل هو لغز مثير للاهتمام حقًا للجيولوجيين للتفكير فيه ، لكن لن يكون له أي تأثير متوقع على البنية التحتية البشرية أو على حياتنا اليومية”.

ولكن ماذا تعني الحركة لجبال أبالاشيان؟ وقال جيرنون إن المجموعة التي تشكلت عندما اصطدمت لوحة أمريكا الشمالية مع لوحات تكتونية أخرى خلال عصر القديم ، ما بين 541 مليون و 251.9 مليون سنة ، شهدت طفرة نمو جديدة عندما انفصل جيرنون.

ربما ساهمت Blob Rock أيضًا في رفع الجبال خلال عصر Cenozoic على مدار الـ 66 مليون عام الماضية ، وفقًا للدراسة الجديدة.

“من المحتمل أن هذا الشذوذ لعب بعض الدور في تشكيل الهياكل الجيولوجية التي تكمن فوقها” ، قال لونج. “على سبيل المثال ، اقترحت العديد من الدراسات أن الغلاف الصخري (القشرة وعباءة الأعلى ، التي تشكل اللوحة التكتونية) أعلى NAA رقيقة بشكل خاص ، ومن المحتمل أن تكون الشذوذ قد لعبت دورًا في تخفيف اللوحة فوقها.”

وقال جيرنون إنه بمجرد أن تتحرك النقطة الصخرية ، من المحتمل أن يستقر القشرة الموجودة أسفل الآبالاش وتستقر مرة أخرى.

وقال جيرنون: “في حالة عدم وجود المزيد من الطعون التكتونية أو المدفوعة بالأشخاص ، سيستمر التآكل في ارتداء الجبال ، مما يقلل تدريجياً من ارتفاعها”.

التحقيق في النقط الأخرى

بالإضافة إلى ذلك ، يعتقد الفريق أن تفكك غرينلاند وأمريكا الشمالية قد خلق شذوذ حراري آخر ظهر من الجانب الآخر من بحر لابرادور. وقال مؤلفو الدراسة إن هذا الشذوذ الثاني يضيف إلى تدفق الحرارة في قاعدة طبقات جليدية قارية سميكة ، مما يؤثر على حركة الجليد وذوبانه.

وقال جيرنون في بيان “على الرغم من أن السطح يظهر القليل من العلامات على التكتونيات المستمرة ، في أعماقه ، فإن عواقب الصدع القديم لا تزال تلعب”. “قد يكون إرث الانفصال القاري على أجزاء أخرى من نظام الأرض أكثر انتشارًا وطويلًا مما أدركناه سابقًا.”

وقال جونلين هوا ، أخصائي زلازل وأستاذ بجامعة العلوم والتكنولوجيا في الصين ، إنه يعتقد أن الآلية في الدراسة لشرح الحالات الشاذة جديدة ويمكن تطبيقها على المناطق الأخرى التي يحدث فيها الصدع. لم يشارك هوا في الدراسة ، لكنه قام مؤخرًا بتأليف الأبحاث التي وجدت أن الجانب السفلي من قارة أمريكا الشمالية يقطر النقط الصخرية.

وقال هوا: “إن الآلية المقدمة في هذه الدراسة تُظهر حلاً محتملًا كبيرًا للغز ، ولكن قد تكون هناك حاجة إلى المزيد من أعمال الرصد والنمذجة الأكثر صلة لزيادة تأكيدها ، وكما قيل في الورقة ، قد تلعب آليات متعددة دورًا معًا”. “على أي حال ، شخصياً ، هذا عمل رائع يفتح بابًا جديدًا لتحسين فهمنا للمنطقة.”

اشترك في النشرة الإخبارية لنظرية Wonder's Wonder Science. استكشف الكون مع الأخبار عن الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.

لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية CNN قم بإنشاء حساب في CNN.com