چرا اقیانوس اطلس هر ساله پهن‌تر می‌شود؟

اقیانوس اطلس هر ساله به دلیل بالا آمدن مواد در اعماق گوشته که صفحات تکتونیکی را از هم دور می‌کند، ۴ سانتی‌متر عریض‌تر می‌شود.

خط الراس میانی اقیانوس اطلس (نارنجی تیره) در این نقشه عمق سنجی از رصدخانه زمین ناسا. عکس: ناسا — خط الراس میانی اقیانوس اطلس (نارنجی تیره) در این نقشه عمق سنجی از رصدخانه زمین ناسا. عکس: *ناسا*

صفحه تکتونیکی که زیر قاره آمریکا قرار دارد، در حال جدا شدن از زیر اروپا و آفریقا است. اما اینکه دقیقاً چگونه و چرا این اتفاق می‌افتد، همچنان برای دانشمندان یک راز است، زیرا اقیانوس اطلس فاقد صفحات فرورانش متراکم مانند اقیانوس آرام است. مطالعه‌ای که در سال ۲۰۲۱ در مجله Nature منتشر شد، نشان می‌دهد که کلید گسترش اقیانوس اطلس در زیر یک پشته عظیم میان اقیانوسی زیر آب قرار دارد.

مجموعه‌ای از قله‌های زیر آب به نام پشته میانی اقیانوس اطلس (MAR) صفحات تکتونیکی آمریکای شمالی و اوراسیا و صفحات تکتونیکی آمریکای جنوبی و آفریقا را از هم جدا می‌کند. این تیم تحقیقاتی دریافت که مواد از اعماق زمین از طریق MAR به سطح زمین بالا می‌آیند و صفحات دو طرف پشته را از هم دور می‌کنند.

گوشته زمین با ضخامت ۲۸۹۶ کیلومتر و عمدتاً جامد، هسته زمین را احاطه کرده است. پوسته زمین به صفحات تکتونیکی تقسیم شده است که مانند یک پازل در کنار هم قرار می‌گیرند. آنها به چندین روش با هم تعامل دارند، به سمت یکدیگر حرکت می‌کنند، از هم دور می‌شوند یا به سمت پایین می‌لغزند. گسترش کف دریا که هنگام جدا شدن صفحات از هم رخ می‌دهد، یکی از راه‌های آوردن ماگما از درون زمین به سطح است. راه دیگر این است که سنگ‌های داغ و نرم از گوشته بالا بیایند و جریان‌های همرفتی آن را به سطح زمین هل دهند.

هر ماده‌ای که زیر مرز صفحه‌ای مانند MAR به بالا رانده می‌شود، معمولاً از گوشته شروع می‌شود که بسیار نزدیک به سطح زمین و در ۴.۸ کیلومتری زیر پوسته قرار دارد. مواد گوشته پایینی که به هسته نزدیک‌تر است، در آنجا شناسایی نشده است. اما مطالعه ۲۰۲۱ نشان داد که MAR یک نقطه داغ همرفتی است. محققان فعالیت لرزه‌ای را در منطقه‌ای به عرض ۱۰۰۰ کیلومتر اندازه‌گیری کردند. آنها در سال ۲۰۱۶، ۳۹ لرزه‌سنج را به اقیانوس انداختند و سپس آنها را به مدت یک سال در آنجا رها کردند تا داده‌های زلزله را در سراسر جهان جمع‌آوری کنند.

امواج لرزه‌ای که از مواد هسته زمین منعکس می‌شوند، به دانشمندان بینشی در مورد آنچه در گوشته زیر MAR اتفاق می‌افتد، می‌دهند. این تیم دریافت که ماگما و سنگ از ۶۶۰ کیلومتری زیر گوشته می‌توانند به سطح آن رانده شوند. بالا آمدن مواد همان چیزی است که صفحات تکتونیکی و قاره‌های بالایی را با سرعت ۴ سانتی‌متر در سال از هم جدا می‌کند.

متیو آگیس، زلزله‌شناس دانشگاه روما تره و از نویسندگان مطالعه‌ی ۲۰۲۱، گفت: «بالاآمدگی از گوشته‌ی پایینی به گوشته‌ی بالایی و به سطح زمین معمولاً با چند مکان محلی مانند ایسلند، هاوایی و یلوستون مرتبط است، نه با پشته‌های میان‌اقیانوسی. این موضوع نتایج را بسیار جالب می‌کند زیرا کاملاً غیرمنتظره بودند.»

معمولاً حرکت مواد از گوشته پایینی به گوشته بالایی توسط یک نوار سنگی متراکم در منطقه انتقالی، در اعماق ۴۱۰ و ۶۶۰ کیلومتری، متوقف می‌شود. اما آگیوس و همکارانش تخمین می‌زنند که در زیر MAR، دما در عمیق‌ترین قسمت منطقه انتقالی بالاتر از حد انتظار است و این منطقه را نازک‌تر می‌کند. به همین دلیل است که مواد می‌توانند راحت‌تر از هر جای دیگری روی زمین به کف دریا برسند.

معمولاً صفحات تکتونیکی تحت تأثیر جاذبه حرکت می‌کنند زیرا جاذبه، بخش‌های متراکم‌تر صفحه را به سمت زمین می‌کشد. اما صفحه‌ای که اقیانوس اطلس را احاطه کرده است، به این اندازه متراکم نیست و دانشمندان را به این فکر می‌اندازد که چه چیز دیگری غیر از جاذبه، این صفحه را به حرکت در می‌آورد. این مطالعه نشان می‌دهد که بالا آمدن مواد در اعماق گوشته ممکن است مکانیسم انبساط اقیانوس اطلس باشد. کاترین ریچرت، متخصص ژئوفیزیک در دانشگاه ساوت‌همپتون، گفت که این فرآیند ۲۰۰ میلیون سال پیش آغاز شده است و سرعت انبساط می‌تواند در آینده افزایش یابد.

آن خانگ (طبق گفته بیزینس اینسایدر )

لینک منبع