تويت
كيف تكونت الألواح التكتونية للأرض؟
قد تظن للوهلة الأولى أنه سؤال سهل للغاية، ولكن إذا أخذنا بالحسبان أننا نحاول معرفة موعد تكونها، وهل الألواح التكتونية للقمر نشطة أم لا؟ ستجد أن معرفتنا عن كيفية حدوث تلك الآلية الكوكبية شحيحة بشكل مفاجئ.
باحثون من الصين وهونغ كونغ والولايات المتحدة وضعوا اتجاهًا لفرضية جديدة، تشبه كثيرًا فرضية دُحضت منذ عقود، ولكن الآن تستحق أن يُنظر إليها مجددًا.
وزعت الألواح التكتونية حول سطح الكوكب كاملًا منذ 3.3 مليار عام إلى 4.4 مليار عام. ولكن بضعة مليارات من السنين لحركة الألواح التكتونية وغوصها وإعادة بزوغها إلى الأرض، يعني أنه من الصعب للغاية معرفة كيف أصبح للأرض صفائح تكتونية في المقام الأول.
قبل بضع سنين، طور الباحثون نموذجًا يعرض عملية التكون الأولى للألواح التكتونية، فكانت مشابهة لكيفية استمرار تفاعلها مع بعضها، فتغوص أجزاء من القشرة إلى الأسفل وتبدأ أجزاء القشرة المتدافعة سلسلة من التفاعلات تستمر آلاف السنين.
يقدم البحث الجديد نموذجًا مطورًا، يعرض شيئًا مختلفًا بشكل جذري. اقترح الفريق البحثي، أنه منذ مليارات السنين، في الأرض المبكرة، حين كانت قشرة الأرض حديثة التكوين وساخنة للغاية، نتج عن ذلك تمددها الذي أدى إلى الصدوع التي خلفت ما يعرف الآن بالألواح التكتونية.
كتب الفريق في بحثهم الجديد: «إننا نستخدم نماذج للقشرة كروية وثلاثية الأبعاد، لإظهار آلية التصدع ذاتية التنظيم، المماثلة لظاهرة التمدد الحراري الناشئ عنها رفع الغلاف الصخري».
لقطة لنموذج تعرض المراحل المتأخرة لنمو والتحام الألواح التكتونية، تَظهر الصدوع باللون الأسود.
لا تعد افتراضية تمدد الأرض جديدة. اقتُرحت مثل تلك الفرضية التي تشرح كيف تكونت بعض الأشكال الجيوغرافية مثل الجبال في القرن التاسع عشر، لكن دُحِضت عندما اُكتشفت الألواح التكتونية. ولكن السيناريو الجديد لا يشبه ذلك الذي طرح في عهد تشارلز داروين.
يقول ألكسندر ويب عالم الكواكب بجامعة هونغ كونغ: «تقع الإجابة في النظر إلى آليات الفقد الحراري الممكن حدوثها للأرض في المراحل المبكرة من عمرها، فإذا كان انفجار البراكين حاملة اللافا والمواد الساخنة من العمق إلى السطح هو الوضع الرئيسي لفقدان الحرارة، فذلك سوف يغير كل شيء».
كل هذا يتلخص في: هل الفقد الحراري للأرض حدث بظاهرة التوصيل الحراري -عندما يتم الأشعاع خلال الكوكب بأسره بالتساوي- على مدى فترة طويلة من الزمن أم من طريق انفجارات البراكين عندما تنبثق اللافا والحرارة من داخل الكوكب إلى سطحه حيث تبرد؟
التوصيل الحراري: هي ظاهرة تُنقل فيها الحرارة من جسم إلى آخر بالتلامس.
تراكم تلك المواد الباردة، سيجعلها تغوص في النهاية، وهذا ينهي الحال بالغلاف الصخري للأرض باردًا، ونتيجة لذلك يهدأ النشاط البركاني بجانب التبريد الكلي للأرض، الذي بدوره سوف يحاصر الحرارة الداخلية للكوكب، وتتوسع القشرة، متسببة في تصدعها وتشكل الألواح التكتونية.
كتب الفريق في بحثهم: «أظهرت تجارب المحاكاة أن الشقوق قد تتطور على سطح الأرض متخذة شكل المضلع استجابةً لعمليات الغلاف الصخري السطحية، مع تقاطعات ثلاثية كعرض جانبي للصدع».
ولكن في النهاية تظل تلك الدراسة فرضية، ما زال ينقصنا الكثير لفهم ما حدث في الأرض المبكرة لتنتج عنه الصفائح التكتونية. لكن مع المزيد من الأدلة ستصبح تلك الفرضيات جزءًا هامًا في عملنا لتحديد خصائص كوكبنا الفريدة.
قد تظن للوهلة الأولى أنه سؤال سهل للغاية، ولكن إذا أخذنا بالحسبان أننا نحاول معرفة موعد تكونها، وهل الألواح التكتونية للقمر نشطة أم لا؟ ستجد أن معرفتنا عن كيفية حدوث تلك الآلية الكوكبية شحيحة بشكل مفاجئ.
باحثون من الصين وهونغ كونغ والولايات المتحدة وضعوا اتجاهًا لفرضية جديدة، تشبه كثيرًا فرضية دُحضت منذ عقود، ولكن الآن تستحق أن يُنظر إليها مجددًا.
وزعت الألواح التكتونية حول سطح الكوكب كاملًا منذ 3.3 مليار عام إلى 4.4 مليار عام. ولكن بضعة مليارات من السنين لحركة الألواح التكتونية وغوصها وإعادة بزوغها إلى الأرض، يعني أنه من الصعب للغاية معرفة كيف أصبح للأرض صفائح تكتونية في المقام الأول.
قبل بضع سنين، طور الباحثون نموذجًا يعرض عملية التكون الأولى للألواح التكتونية، فكانت مشابهة لكيفية استمرار تفاعلها مع بعضها، فتغوص أجزاء من القشرة إلى الأسفل وتبدأ أجزاء القشرة المتدافعة سلسلة من التفاعلات تستمر آلاف السنين.
يقدم البحث الجديد نموذجًا مطورًا، يعرض شيئًا مختلفًا بشكل جذري. اقترح الفريق البحثي، أنه منذ مليارات السنين، في الأرض المبكرة، حين كانت قشرة الأرض حديثة التكوين وساخنة للغاية، نتج عن ذلك تمددها الذي أدى إلى الصدوع التي خلفت ما يعرف الآن بالألواح التكتونية.
كتب الفريق في بحثهم الجديد: «إننا نستخدم نماذج للقشرة كروية وثلاثية الأبعاد، لإظهار آلية التصدع ذاتية التنظيم، المماثلة لظاهرة التمدد الحراري الناشئ عنها رفع الغلاف الصخري».
لقطة لنموذج تعرض المراحل المتأخرة لنمو والتحام الألواح التكتونية، تَظهر الصدوع باللون الأسود.
لا تعد افتراضية تمدد الأرض جديدة. اقتُرحت مثل تلك الفرضية التي تشرح كيف تكونت بعض الأشكال الجيوغرافية مثل الجبال في القرن التاسع عشر، لكن دُحِضت عندما اُكتشفت الألواح التكتونية. ولكن السيناريو الجديد لا يشبه ذلك الذي طرح في عهد تشارلز داروين.
يقول ألكسندر ويب عالم الكواكب بجامعة هونغ كونغ: «تقع الإجابة في النظر إلى آليات الفقد الحراري الممكن حدوثها للأرض في المراحل المبكرة من عمرها، فإذا كان انفجار البراكين حاملة اللافا والمواد الساخنة من العمق إلى السطح هو الوضع الرئيسي لفقدان الحرارة، فذلك سوف يغير كل شيء».
كل هذا يتلخص في: هل الفقد الحراري للأرض حدث بظاهرة التوصيل الحراري -عندما يتم الأشعاع خلال الكوكب بأسره بالتساوي- على مدى فترة طويلة من الزمن أم من طريق انفجارات البراكين عندما تنبثق اللافا والحرارة من داخل الكوكب إلى سطحه حيث تبرد؟
التوصيل الحراري: هي ظاهرة تُنقل فيها الحرارة من جسم إلى آخر بالتلامس.
تراكم تلك المواد الباردة، سيجعلها تغوص في النهاية، وهذا ينهي الحال بالغلاف الصخري للأرض باردًا، ونتيجة لذلك يهدأ النشاط البركاني بجانب التبريد الكلي للأرض، الذي بدوره سوف يحاصر الحرارة الداخلية للكوكب، وتتوسع القشرة، متسببة في تصدعها وتشكل الألواح التكتونية.
كتب الفريق في بحثهم: «أظهرت تجارب المحاكاة أن الشقوق قد تتطور على سطح الأرض متخذة شكل المضلع استجابةً لعمليات الغلاف الصخري السطحية، مع تقاطعات ثلاثية كعرض جانبي للصدع».
ولكن في النهاية تظل تلك الدراسة فرضية، ما زال ينقصنا الكثير لفهم ما حدث في الأرض المبكرة لتنتج عنه الصفائح التكتونية. لكن مع المزيد من الأدلة ستصبح تلك الفرضيات جزءًا هامًا في عملنا لتحديد خصائص كوكبنا الفريدة.