چرا پوسته زمین در ایتالیا مثل یک زیپِ در حال باز شدن حرکت میکند؟ / معمای رشتهکوه آپنین
به گزارش خبرآنلاین، نقلقول از زومیت، یکی از پیچیدهترین نمونههای این دگرگونیها را میتوان در رشتهکوه آپنینِ ایتالیا دید؛ رشتهای که همچون ستون فقرات، از بخش شمالی شبهجزیره تا جنوب آن کشیده شده است. سالهاست زمینشناسان برای روشنکردن چراییِ همزمان دیدهشدن نشانههای «فشردهشدن» و «کشیدهشدن» در این ناحیه دستبهکار شدهاند، اما تا امروز پاسخ قانعکنندهای که همه جوانب را پوشش دهد، بهطور کامل شکل نگرفته بود.
حالا پژوهشگرانی به سرپرستی استفانو تاوانی از دانشگاه فلورانس، روایتی تازه برای این معمای زمینشناسی مطرح کردهاند. به گفته آنها، در زیر ایتالیا بخشی از پوسته زمین در حال جداشدن است و سپس به سمت گوشته پایین میرود؛ فرایندی که از نظر تشبیه میتواند مانند باز شدن آهسته زیپ در دل زمین باشد. این پدیده را «جداشدگی پوستهای» مینامند؛ هنگامی که لایههای سنگینتر و متراکمترِ قسمتهای پایینی پوسته و سنگکُره، از ناحیههای بالادست جدا شوند و به سبب وزن بیشترشان راهی اعماق زمین گردند.
رشتهکوه آپنین حدود ۱۲۰۰ کیلومتر امتداد دارد و میلیونها سال پیش، در نتیجه برخورد میان صفحات تکتونیکی شکل گرفت. در اینگونه برخوردها، پوسته زمین تحت فشار قرار میگیرد، ضخامتش افزایش مییابد و در پی آن، کوهها رو به بالا سر برمیآورند.
با این حال، آپنین در مقایسه با بسیاری از رشتهکوههای شناختهشده، ویژگیهایی متفاوت دارد. در سمت شرقی و بخش روبهروی این رشتهکوه، همچنان پوسته تحت فشار است و فشرده میشود؛ اما در ناحیه غربی و پشت آن، پوسته وارد فاز کشیدهشدن میگردد. به بیان ساده، یک سوی این پهنه کوهستانی در حال جمع شدن است و سوی دیگر آن در حال بازشدن.
در گذشته، دانشمندان این شرایط را با حرکت صفحه تکتونیکی فرورونده توضیح میدادند؛ یعنی زمانی که صفحهای سنگی به درون گوشته فرو میرود، ممکن است عقبنشینی کند و در نتیجه، پوسته واقع در پشت سر خود را نیز بکشد. گفته میشد همین سازوکار نقش مهمی در شکلگیری دریای تیرنی در غرب ایتالیا داشته است.
اما حدود ۲ میلیون سال پیش، یک نقطه عطف رخ داد. در آن زمان، مرحله اصلی کشیدهشدن پوسته و گسترشِ دریای تیرنی تقریباً به پایان رسید، در حالی که رفتار عجیب و ظاهراً متناقض زمین در منطقه آپنین همچنان ادامه پیدا کرد. همین مسئله باعث شد پژوهشگران به دنبال عامل دیگری باشند که بتواند باقیماندن این روند را توجیه کند.
به گزارش ساینسآلرت، برای گشودن گره ماجرا، پژوهشگران انبوهی از دادههای زمینشناسی را کنار هم قرار دادند؛ از سوابق چند دههای زمینلرزهها و اندازهگیریهای دقیق GPS گرفته تا تصاویر راداری ماهوارهای و همچنین نقشههایی که مرز میان پوسته و گوشته را نشان میدهند.
این مرز که «ناپیوستگی موهو» نام دارد، سطحی است در عمق زمین که در آن ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی سنگها به شکلی ناگهانی تغییر میکنند. در این ناحیه، پوسته سخت و بیرونی زمین جای خود را به گوشته متراکمترِ زیرین میدهد. بررسی رفتار و وضعیت این مرز برای دانشمندان فرصتی فراهم میکند تا دریابند در لایههای عمیقتر زمین، چه فرایندهایی در جریان هستند.
پژوهشگران وقتی به دادهها نگاه کردند، دریافتند در زیر بخشهایی به وسعت بیش از ۵۰۰ کیلومتر از رشتهکوه آپنین، ساختاری غیرعادی وجود دارد. در این گستره، مرز پوسته و گوشته در دو سوی رشتهکوه تا حدی روی هم قرار گرفته است. تیم پژوهشی چنین ساختاری را نشانهای میداند از اینکه بخش پایینی پوسته در حال جداشدن از قسمت بالایی است؛ دقیقاً مثل جایی از زیپ که در حال باز شدن و پیش رفتن به جلوست. نکته مهم این است که این نقطه جداشدگی کاملاً ثابت نیست و بهتدریج، زیر ایتالیا به سمت ناحیه آدریاتیک جابهجا میشود.
مطالعه زمینلرزهها هم این برداشت را تقویت کرد. در پشتِ محدوده جداشدگی، زمینلرزهها بیشتر نشانههای کشیدهشدن پوسته را نشان میدهند؛ اما در جلوی آن، فشار و فشردهسازی نقش پررنگتری دارد. اندازهگیریهای GPS نیز الگوی مشابهی را به نمایش گذاشت: پژوهشگران دریافتند بخشهایی از کمربند کوهستانی آپنین سالانه حدود چهار میلیمتر کشیده میشوند، در حالی که در قسمت جلویی رشتهکوه، حدود دو میلیمتر فشردگی در هر سال رخ میدهد.
بر اساس توضیح پژوهشگران، جداشدگی پوستهای میتواند دلیلِ شکلگیری رفتارهایی را روشن کند که در نگاه اول متناقض به نظر میرسند. وقتی بخش سنگینِ زیرین پوسته از بدنه اصلی جدا میشود و به عمق زمین سقوط میکند، فشارِ رو به پایین کاهش مییابد و پوسته باقیمانده امکان مییابد کمی به سمت بالا حرکت کند. در مقابل، در بخشی از همین پهنه که همچنان به ساختار فرورونده متصل مانده است، فشار به مسیرش ادامه میدهد و زمین در آن ناحیه پایینتر میرود.
با وجود این دستاوردها، هنوز تصویر کامل به دست نیامده است. دانشمندان همچنان درباره ساختار دقیق صفحهای که زیر آپنین در حال فرو رفتن است، و نیز جزئیات نحوه حرکت آن، پرسشهایی دارند و برای پاسخ دقیقتر، به مدلهای پیشرفتهتر و کاملتری نیاز است. با این حال، یافتههای جدید نشان میدهد رشتهکوه آپنین از معدود مکانهایی روی زمین است که در آن میتوان شواهدی از یک فرایند عمیق زمینشناختی مانند جداشدگی پوسته را، در حال رخ دادن، دنبال و مطالعه کرد.
۵۸۵۸