«حفره گرانشی» مرموز در اقیانوس هند

دانشمندان هندی تحقیقاتی را در مورد یک «حفره گرانشی» عجیب در اقیانوس هند منتشر کرده‌اند، جایی که گرانش زمین در پایین‌ترین حد خود قرار دارد و سطح دریاها حدود ۱۰۰ متر پایین‌تر از حد متوسط است.

Mực nước biển giảm thấp xuống khoảng 100m trong một “hố trọng lực” trên Ấn Độ Dương. Ảnh minh họa. (Nguồn: CNN)

سطح دریا در اقیانوس هند حدود ۱۰۰ متر کاهش یافت و یک «حفره گرانشی» ایجاد شد. عکس تزئینی. (منبع: CNN)

این «چاله گرانشی» مرموز مدت‌هاست که زمین‌شناسان را متحیر کرده است. اما اخیراً، محققان موسسه علوم هند در بنگلور (هند) توضیحی برای تشکیل آن یافته‌اند. این حفره ناشی از گدازه‌های مذاب (ماگما) تشکیل شده از هسته زمین است.

برای رسیدن به این نتیجه، تیم تحقیقاتی از شبیه‌سازی‌های کامپیوتری برای بازسازی شکل‌گیری این منطقه در ۱۴۰ میلیون سال پیش استفاده کرد. این تیم یافته‌های خود را در یک مطالعه جدید که در مجله Geophysical Research Letters منتشر شده است، ارائه داد که در آن به یک اقیانوس باستانی اشاره شده است که دیگر وجود ندارد.

ناپدید شدن اقیانوس باستانی

مردم اغلب فکر می‌کنند که زمین مانند یک کره کامل است، اما واقعیت کاملاً متفاوت است.

آتری گوش، یکی از نویسندگان این مطالعه و متخصص ژئوفیزیک و دانشیار مرکز علوم زمین در موسسه علوم هند، گفت: «زمین اساساً مانند یک سیب‌زمینی توده‌ای است. این یک کره نیست، بلکه یک بیضی است، زیرا با چرخش سیاره، قسمت میانی آن به سمت بیرون برآمده می‌شود.»

زمین از نظر چگالی و خواص یکنواخت نیست، برخی مناطق ضخیم‌تر از مناطق دیگر هستند - این امر به طور قابل توجهی بر سطح زمین و کشش گرانشی متفاوت زمین بر روی این نقاط تأثیر می‌گذارد.

گوش توضیح داد که با فرض اینکه زمین کاملاً پوشیده از آب باشد، گرانش سیاره برآمدگی‌ها و فرورفتگی‌هایی را روی این سطح اقیانوس فرضی ایجاد می‌کند. این برآمدگی‌ها و فرورفتگی‌ها ژئوئید نامیده می‌شوند. ژئوئید شکل سطح اقیانوس فرضی است اگر فقط گرانش و چرخش زمین وجود داشته باشد، بدون تأثیرات دیگری مانند جزر و مد و باد. ژئوئیدها از نظر ارتفاع و عمق متفاوت هستند.

«گودال گرانشی» اقیانوس هند - که رسماً ژئوئید اقیانوس هند نامیده می‌شود - پایین‌ترین نقطه و غیرعادی‌ترین نقطه در آن ژئوئید است. این گودی دایره‌ای شکل از نوک جنوبی هند شروع می‌شود و حدود ۳ میلیون کیلومتر مربع را پوشش می‌دهد. وجود آن اولین بار در سال ۱۹۴۸ توسط ژئوفیزیکدان هلندی، فلیکس آندریس ونینگ ماینز، در طول یک بررسی گرانشی از یک کشتی کشف شد. از آن زمان، «گودال گرانشی» یک راز باقی مانده است.

خانم گوش گفت: «این پایین‌ترین ژئوئید روی زمین است و هنوز به درستی توضیح داده نشده است.»

برای فهمیدن این موضوع، او و تیمش از یک مدل کامپیوتری از منطقه در ۱۴۰ میلیون سال پیش استفاده کردند تا تصویر کاملی از زمین‌شناسی آن به دست آورند. از آن نقطه شروع، تیم ۱۹ شبیه‌سازی را اجرا کرد و حرکت صفحات تکتونیکی و تغییرات سنگ‌های مذاب در داخل زمین را در ۱۴۰ میلیون سال گذشته بازسازی کرد.

آنها شکل ژئوئید به دست آمده از شبیه‌سازی‌های کامپیوتری را با ژئوئید واقعی زمین که از مشاهدات ماهواره‌ای به دست آمده بود، مقایسه کردند.

آینده نامشخص است

گوش توضیح می‌دهد که آنچه این شبیه‌سازی‌ها را متمایز می‌کند، وجود جریان‌های گدازه مذاب در اطراف فرورفتگی ژئوئید است که تصور می‌شود همراه با ساختار گوشته در مجاورت آن، مسئول تشکیل «دهانه‌های گرانشی» باشند.

این تیم این شبیه‌سازی‌ها را روی رایانه‌هایی با پارامترهای مختلف برای چگالی جریان‌های گدازه اجرا کردند. نکته قابل توجه این است که در شبیه‌سازی‌هایی که بدون ستون‌های تولید شده توسط جریان‌های گدازه انجام شدند، پایین‌ترین سطح ژئوئیدی تشکیل نشد.

این جریان‌های گدازه‌ای از ناپدید شدن یک اقیانوس باستانی سرچشمه گرفته‌اند، زمانی که خشکی هند ده‌ها میلیون سال پیش رانده شد و در نهایت با قاره آسیا برخورد کرد.

او گفت: «۱۴۰ میلیون سال پیش، سرزمین هند در موقعیتی کاملاً متفاوت از امروز قرار داشت و یک اقیانوس باستانی بین هند و آسیا وجود داشت. سپس سرزمین هند شروع به حرکت به سمت شمال کرد و باعث ناپدید شدن آن اقیانوس باستانی و کاهش فاصله بین هند و آسیا شد.»

همچنان که اقیانوس باستانی به درون گوشته زمین فرو می‌رفت، ممکن است باعث تشکیل ستون‌های داغ شده باشد و مواد کم‌چگالی را به سطح زمین نزدیک‌تر کرده باشد.

طبق محاسبات تیم تحقیقاتی، این منطقه ژئوئید پایین حدود ۲۰ میلیون سال پیش تشکیل شده است. گفتن اینکه آیا در آینده ناپدید می‌شود یا به جای دیگری منتقل می‌شود، دشوار است.

گوش گفت: «همه چیز به نحوه حرکت این ناهنجاری‌ها در سراسر زمین بستگی دارد. ممکن است که آنها برای مدت بسیار طولانی باقی بمانند. اما همچنین می‌تواند این باشد که حرکت صفحات تکتونیکی زمین باعث ناپدید شدن آنها در عرض چند صد میلیون سال شود.»

هیو دیویس، استاد دانشکده علوم زمین و محیط زیست دانشگاه کاردیف که در این مطالعه مشارکتی نداشته است، گفت: «این موضوع بسیار جالب است و تحقیقات بیشتر در مورد این موضوع را تشویق خواهد کرد.»

دکتر الساندرو فورته، استاد زمین‌شناسی دانشگاه فلوریدا در گینزویل، گفت دلیل خوبی برای انجام شبیه‌سازی‌های کامپیوتری برای تعیین منشأ پایین‌ترین سطح ژئوئید در اقیانوس هند وجود دارد. او این را گامی رو به جلو خواند. «مطالعات قبلی فقط فرو رفتن مواد سرد در اعماق زمین را شبیه‌سازی کرده بودند، نه بالا آمدن مواد گرم روی سطح سیاره.»

منبع