نشر علماء من جامعة روتجرز دراسة في مجلة Nature Geoscience تقترح تفسيرا لوجود هيكلين هائلين يقعان على عمق 2900 كيلومتر، على الحدود بين وشاح الأرض وجوهرها. وتقع هذه التكوينات، المعروفة باسم LLSVP، أسفل القارة الأفريقية والمحيط الهادئ. ويشير البحث إلى أن تسربات صغيرة من المواد من القلب حالت دون التصلب الموحد للوشاح المبكر.
تتميز هذه الهياكل بكثافة ودرجة حرارة أعلى من المتوسط المحيط بها. تعبر الموجات الزلزالية المنطقة بسرعة منخفضة، وهي خاصية لوحظت منذ الثمانينيات. يستخدم العمل الذي يقوده يوشينوري ميازاكي المحاكاة الحاسوبية لإعادة خلق ظروف الكوكب منذ أكثر من 4 مليارات سنة.
لقد غير تسرب السيليكون والمغنيسيوم كل شيء
تنبأ النموذج السابق بوجود طبقات متجانسة بعد تبريد محيط الصهارة العالمي. يظهر الواقع مناطق غير متجانسة واسعة النطاق. وحدد الفريق أن هجرة السيليكون والمغنيسيوم من القلب إلى الوشاح السفلي خلقت مناطق لم تتبلور بالكامل.
- وكانت الكمية المتسربة صغيرة، أقل من 1% من الحجم الإجمالي
- عناصر منعت تكوين معادن كثيفة في مناطق محددة
- حدثت العملية في أول 100 مليون سنة من وجود الأرض
- وكانت النتيجة كتلتين حاليتين بحجم يصل إلى 100 مرة أكبر من قشرة الأرض بأكملها
أدى التبريد المتوازن إلى توليد نشاط بركاني دائم
وقد أثر وجود هذه الهياكل على التدفق الحراري الداخلي للكوكب. ارتفعت المناطق الأكثر دفئًا ببطء على مدى مليارات السنين. حافظت هذه الحركة على نشاط بركاني مكثف على السطح.
أدى التفريغ المصاحب إلى إطلاق بخار الماء والغازات التي شكلت الغلاف الجوي الثانوي. ويعتمد الحفاظ على الدورة التكتونية للصفائح أيضًا على هذه الديناميكيات الداخلية. وتعتبر كلتا العمليتين ضروريتين لاستقرار المناخ على المدى الطويل.
المقارنة مع كوكب الزهرة والمريخ تعزز الفرضية
يتمتع كوكب الزهرة بجو كثيف للغاية من ثاني أكسيد الكربون ودرجة حرارة سطحه تبلغ 460 درجة مئوية. لقد فقد المريخ غلافه الجوي بالكامل تقريبًا وبه نشاط بركاني انقرضت منذ مليارات السنين. تحتفظ الأرض بمجال مغناطيسي نشط وإعادة تدوير القشرة الأرضية بشكل مستمر.
الهياكل العميقة تحافظ على النشاط الجيولوجي
وتعمل الكتل الأفريقية والمحيط الهادئ كمراسي حرارية. أنها تولد أعمدة الوشاح التي ترتفع إلى السطح. تشمل الأمثلة النقاط الساخنة في هاواي وأيسلندا.
تعتمد الخطوات التالية على البيانات الزلزالية الجديدة
لا تزال الفرضية بحاجة إلى التحقق من صحتها في المهام المستقبلية. لقد أثبتت مشاريع مثل InSight on Mars بالفعل جدوى الاستشعار العميق. ومن الممكن أيضًا أن توفر التحسينات على شبكة قياس الزلازل العالمية أدلة إضافية في السنوات القادمة.
وتعزز الدراسة أن العمليات التي حدثت في المليون سنة الأولى حددت مصير الكوكب الصالح للسكن. تعمل كل محاكاة جديدة على تضييق الفجوات في كيفية جعل الأرض فريدة من نوعها في النظام الشمسي.
