علماء يكشفون انخفاض الجيود القطبي الجنوبي وازدياد قوته| فيديو

أظهرت نماذج جديدة لكيفية تطور ما يُسمى بانخفاض الجيود القطبي الجنوبي عبر الزمن أنه يزداد قوةً، مدفوعًا بحركة بطيئة وطويلة للصخور في أعماق الأرض، كعملاق يتحرك في سباته.

اختلاف تركيبات الصخور

يقول عالم الجيوفيزياء أليساندرو فورتي من جامعة فلوريدا: "إذا استطعنا أن نفهم بشكل أفضل كيف يشكل باطن الأرض الجاذبية ومستويات سطح البحر، فإننا نكتسب نظرة ثاقبة للعوامل التي قد تكون مهمة لنمو واستقرار الصفائح الجليدية الكبيرة"، وفقا لموقع "sciencealert".

إن شكل الأرض الجيودي وهو شكل يشبه حبة البطاطا المتعرجة لحقل الجاذبية غير منتظم لأن الجاذبية مرتبطة بالكتلة، وتوزيع الكتلة داخل الكوكب غير متساوٍ، وذلك بسبب اختلاف تركيبات الصخور ذات الكثافات المختلفة.

ليس فرقًا كبيرًا يمكن ملاحظته على السطح، تميل الخرائط إلى المبالغة فيه حتى نتمكن من رؤية ما يحدث، إذا قمت بوزن نفسك عند أدنى مستوى جيودي وعند أعلى مستوى جيودي، فسيكون الفرق بضعة جرامات فقط، ومع ذلك، يمثل الجيود نافذة على العمليات التي تحدث في أعماق الأرض والتي لا يمكننا ملاحظتها بشكل مباشر.

قام فورتي وزميله، عالم الجيوفيزياء بيتر جليشوفيتش من معهد باريس لفيزياء الأرض في فرنسا، بإنشاء خريطة تفصيلية لمنطقة الجيود المنخفضة في القطب الجنوبي باستخدام نافذة أخرى على باطن الأرض: الزلازل تنتقل الموجات الزلزالية الناتجة عن الزلازل عبر الكوكب، وتتغير سرعتها واتجاهها عند اصطدامها بمواد ذات تركيبات وكثافات مختلفة.

يشرح فورتي قائلاً: "تخيل إجراء فحص بالأشعة المقطعية للأرض بأكملها، لكن ليس لدينا أشعة سينية كما هو الحال في العيادات الطبية، لدينا زلازل، توفر موجات الزلازل "الضوء" الذي ينير باطن الكوكب."

باستخدام بيانات الزلازل، أنشأ الباحثون نموذجًا ثلاثي الأبعاد لكثافة غلاف الأرض، ثم قاموا باستقراءه إلى خريطة جديدة للجيود الكوكبي بأكمله، وقارنوا هذه الخريطة ببيانات الجاذبية المعيارية التي جمعتها الأقمار الصناعية، ووجدوا أنها متطابقة إلى حد كبير.

اقرأ أيضا

هل تدفع الأرض ثمن الذكاء الاصطناعي؟

دراسة تكشف السر الكيميائي وراء الحياة على الأرض

كان ذلك الجزء السهل، أما الخطوة التالية فكانت محاولة العودة بالزمن لتقييم كيفية تطور الجيود منذ العصر السينوزوي المبكر، أي قبل 70 مليون سنة.

أدخل فورتي وجليشوفيتش خريطتهما في نموذج قائم على الفيزياء لحركة الحمل الحراري في وشاح الأرض، وأعادا النشاط الجيولوجي الداخلي للأرض لمعرفة كيف تطور الجيود على مدى تلك الفترة الزمنية، ثم، انطلاقاً من نقطة البداية، تركوا النموذج يعمل للأمام لمعرفة ما إذا كان بإمكانه إعادة إنتاج الجيود الذي نراه اليوم، كما تحققوا مما إذا كان نموذجهم يحاكي التغيرات الحقيقية في محور دوران الأرض والمعروفة باسم الانحراف القطبي الحقيقي، وقد توصل النموذج إلى شكل الجيود الحالي وتطابق مع الانحراف القطبي، مما يشير إلى أنه يقدم أيضًا تمثيلًا دقيقًا لتطور الجيود.

أظهرت النتائج أن منخفض الجيود القطبي الجنوبي ليس ظاهرة حديثة، فقد ظل منخفض جاذبي بالقرب من القارة القطبية الجنوبية لمدة لا تقل عن 70 مليون سنة، لكنه لم يظل ثابتاً، فمنذ حوالي 50 مليون سنة، بدأ موقعه وقوته بالتغير بشكل كبير، وهو توقيت يتزامن مع انحناء حاد في حركة القطبين.

انزلاق الصفائح التكتونية

بحسب النموذج، تشكلت هذه الظاهرة الشاذة نتيجة انزلاق الصفائح التكتونية تحت القارة القطبية الجنوبية وغوصها عميقاً في الوشاح، مما أدى إلى تغيير مجال جاذبية الكوكب على السطح، في الوقت نفسه، ارتفعت منطقة واسعة من المواد الساخنة والخفيفة، وازداد تأثيرها على مدى الأربعين مليون سنة الماضية، مما عزز انخفاض مستوى سطح الأرض.

ومن المثير للاهتمام أن هذا قد يكون مرتبطًا بتجلد القارة القطبية الجنوبية، الذي بدأ فعليًا منذ حوالي 34 مليون سنة، هذا مجرد رابط افتراضي، ولكن الأمر المثير للاهتمام بشأن الجيود هو أنه يؤثر على مستوى سطح البحر، لذا، مع تحرك الجيود نحو الأسفل حول القارة القطبية الجنوبية، انخفض سطح البحر المحلي تبعًا لذلك، مما قد يؤثر على نمو الغطاء الجليدي.

من الواضح أن هذه فرضية تتطلب مزيدًا من البحث، ومع ذلك، يُظهر هذا العمل أن العمليات الجيوديناميكية المختلفة، بدءًا من تيارات الحمل الحراري في الوشاح وصولًا إلى الجيود وحركة القطبين، يمكن أن تكون جميعها مترابطة وتؤثر على بعضها البعض.

قد يكون ثقب الجاذبية تحت القارة القطبية الجنوبية خفياً، ولكنه بمثابة تذكير بأن حتى أبطأ العمليات في أعماق الأرض يمكن أن تترك انطباعاً دائماً على العالم في الأعلى.