کشف ساختار پنهان عظیم زیر یخهای جنوبگان؛ پنجرهای تازه به گذشته و آینده قاره یخی
کشف ساختار پنهان عظیم زیر یخهای جنوبگان؛ پنجرهای تازه به گذشته و آینده قاره یخی
جنوبگان برای بسیاری از ما تصویری ساده و یکدست دارد: قارهای سفید، خاموش و دورافتاده که زیر لایههایی عظیم از یخ پنهان شده است. اما آنچه روی سطح این قاره دیده میشود، فقط پوستهای یخزده بر روی جهانی بسیار پیچیدهتر است؛ جهانی از کوهستانهای مدفون، درههای عمیق، حوضههای پهناور، دریاچههای پنهان و ساختارهای زمینشناختی که میلیونها سال تاریخ زمین را در خود نگه داشتهاند. تازهترین یافتههای دانشمندان بار دیگر نشان میدهد که جنوبگان فقط یک بیابان یخی نیست، بلکه آرشیوی عظیم از گذشته زمین است؛ آرشیوی که خواندن آن میتواند به درک بهتر آینده سیاره نیز کمک کند.
در پژوهشی جدید، دانشمندان موفق شدهاند سازهای زمینشناختی عظیم را در زیر یخهای شرق جنوبگان شناسایی کنند؛ ساختاری که در عمق بیش از سه کیلومتری زیر پوشش یخی قرار دارد و تا همین اواخر، بخشهای مختلف آن بهصورت جداگانه بررسی میشدند. اهمیت این کشف در آن است که چندین عارضه شناختهشده، از جمله حوضههای زیریخچالی ویلکس و آئورورا و همچنین دریاچه وستوک، اکنون نه بهعنوان ساختارهایی مستقل، بلکه بهعنوان قطعات یک سامانه بزرگتر دیده میشوند. به بیان دیگر، دانشمندان دریافتهاند که آنچه پیشتر مجموعهای از پدیدههای پراکنده به نظر میرسید، در واقع میتواند بخشی از یک ساختار واحد و بسیار گسترده باشد.
این سازه تازهشناساییشده «استان حوضه بادبزنیشکل شرق جنوبگان» نام گرفته است؛ عنوانی که در انگلیسی به اختصار EAFBP خوانده میشود. بر اساس دادههای تازه، این استان از حدود ۳۰ حوضه بههمپیوسته تشکیل شده و ابعاد آن چنان بزرگ است که میتواند یکی از عظیمترین عوارض زمینشناختی شناختهشده از این نوع روی زمین باشد. همین مقیاس گسترده باعث شده این کشف صرفاً یک نکته تخصصی برای زمینشناسان نباشد، بلکه به موضوعی مهم برای اقلیمشناسان، یخشناسان و پژوهشگرانی تبدیل شود که آینده یخهای جنوبگان را مطالعه میکنند.
برای درک اهمیت این کشف، باید ابتدا به جایگاه شرق جنوبگان توجه کرد. شرق جنوبگان معمولاً پایدارتر از غرب این قاره تصور میشود، زیرا صفحه یخی آن ضخیمتر، قدیمیتر و در ظاهر کمتر آسیبپذیر است. اما این پایداری ظاهری نباید ما را فریب دهد. رفتار یخ در هر منطقه فقط به دمای هوا یا میزان بارش برف بستگی ندارد؛ شکل سنگبستر زیر یخ، مسیرهای پنهان آب، شیب حوضهها و ساختارهای زمینشناختی زیرسطحی همگی در تعیین مسیر حرکت یخ نقش دارند. بنابراین، اگر در زیر بخش بزرگی از شرق جنوبگان ساختاری منظم و گسترده وجود داشته باشد، شناخت آن برای پیشبینی آینده این صفحه یخی ضروری است.
ویژگی چشمگیر این سامانه، شکل بادبزنی آن است. پژوهشگران متوجه شدهاند که حوضههای زیر یخ، بهجای آنکه تصادفی و بینظم در زیر قاره پراکنده شده باشند، از ناحیهای نزدیک به قطب جنوب به سمت بیرون گسترش یافتهاند. این آرایش شعاعی باعث میشود ساختار کلی منطقه شبیه بادبزنی باشد که از نقطهای مرکزی باز شده است. هرچه به سمت سواحل قاره حرکت کنیم، پهنه این سامانه گستردهتر میشود؛ درست مانند خطوطی که از یک نقطه آغاز میشوند و بهتدریج از هم فاصله میگیرند.
چنین الگویی برای زمینشناسان بسیار معنادار است. در زمینشناسی، شکلها و الگوها اغلب نشانههایی از فرایندهای عمیق و طولانیمدت هستند. وقتی حوضهها و فرورفتگیها در مقیاسی قارهای با نظم شعاعی کنار هم قرار میگیرند، احتمالاً با نتیجه یک تحول بزرگ در پوسته زمین روبهرو هستیم، نه صرفاً مجموعهای از فرسایشها یا شکستگیهای محلی. به همین دلیل، دانشمندان این آرایش را یک «الگوی شعاعی منسجم در مقیاس قارهای» توصیف کردهاند؛ تعبیری که نشان میدهد آنها با یک ساختار یکپارچه و ریشهدار مواجهاند.
نکته مهم دیگر این است که این سازه زیر حدود نیمی از صفحه یخی شرق جنوبگان قرار گرفته است. این موضوع به کشف تازه بُعدی اقلیمی و یخشناختی میدهد. اگر حوضههای این سامانه در مسیر جریان یخ اثرگذار باشند، میتوانند تعیین کنند یخ در کدام نواحی سریعتر حرکت کند، کجا آب زیریخچالی تجمع یابد و کدام بخشها در برابر گرمشدن زمین حساستر باشند. به همین دلیل، نقشهبرداری از این ساختار میتواند مدلهای پیشبینی آینده جنوبگان را دقیقتر کند.
این پژوهش همچنین یادآور یک واقعیت کمتر دیدهشده است: یخهای جنوبگان فقط روی سطح قاره ننشستهاند، بلکه طی میلیونها سال، با وزن عظیم خود پوسته زیرین را تغییر دادهاند. حجم یخ موجود در جنوبگان حدود ۲۷ میلیون کیلومتر مکعب برآورد میشود. چنین جرمی بهقدری سنگین است که سنگبستر قاره را به سمت پایین فشرده است. اگر روزی این پوشش یخی از بین برود، بخشهایی از زمین زیر آن میتواند بر اثر پدیده بازگشت ایزوستاتیک تا حدود یک کیلومتر بالا بیاید. بنابراین، نقشه امروزی سنگبستر جنوبگان لزوماً همان شکلی نیست که اگر یخ وجود نداشت، میدیدیم.
همین مسئله یکی از دلایل دشواری مطالعه جنوبگان است. دانشمندان نمیتوانند بهسادگی زیر یخها را مشاهده کنند. ضخامت یخ، سرمای شدید، دورافتادگی منطقه و محدودیتهای فنی باعث میشود دسترسی مستقیم به سنگبستر تقریباً ناممکن باشد. به همین دلیل، پژوهشگران باید از ترکیب روشهای غیرمستقیم استفاده کنند؛ روشهایی مانند اندازهگیری تغییرات میدان گرانشی، بررسی دادههای مغناطیسی، تحلیل لرزهای، مشاهدات راداری و مدلسازی ضخامت پوسته. هرکدام از این دادهها بخشی از پازل را نشان میدهد و تنها با کنار هم گذاشتن آنها میتوان تصویری نزدیکتر به واقعیت ساخت.
در پژوهش جدید نیز هدف اولیه دانشمندان لزوماً یافتن یک ساختار عظیم ناشناخته نبود. آنها در ابتدا میخواستند شکل واقعی شرق جنوبگان را در حالتی بازسازی کنند که پوشش یخی کنونی روی آن قرار نداشته باشد. این بازسازی نیازمند در نظر گرفتن اثر وزن یخ بر سنگبستر بود. وقتی این اثر از مدلها حذف شد و شکل احتمالی قاره بدون یخ بررسی گردید، الگوی غیرمنتظرهای آشکار شد: مجموعهای از حوضههای بزرگ که بهطور منظم و شعاعی از مرکز قاره به سمت بیرون امتداد یافته بودند.
چنین نتیجهای اهمیت بازنگری در دادههای قدیمی را نشان میدهد. گاهی کشفهای بزرگ نه از طریق ابزارهایی کاملاً جدید، بلکه از راه نگاه تازه به دادههایی به دست میآیند که پیشتر نیز وجود داشتهاند. حوضه ویلکس، حوضه آئورورا و دریاچه وستوک سالهاست برای دانشمندان شناختهشدهاند. اما تا زمانی که این عوارض در قالب یک چارچوب ساختاری واحد بررسی نشوند، ارتباط عمیق میان آنها پنهان میماند. پژوهش تازه دقیقاً همین کار را انجام داده است: قطعات پراکنده را کنار هم گذاشته و تصویری بزرگتر از معماری پنهان شرق جنوبگان ارائه کرده است.
اگر این برداشت درست باشد، شرق جنوبگان را باید نه فقط بهعنوان یک صفحه یخی ضخیم، بلکه بهعنوان منطقهای با تاریخ زمینساختی پیچیده و فعال در گذشتههای دور در نظر گرفت. این تاریخ میتواند به دورههایی بازگردد که قارههای امروزی هنوز شکل کنونی خود را نداشتند و جنوبگان بخشی از ابرقاره گوندوانا بود. در آن زمان، سرزمینهایی که امروز از یکدیگر جدا هستند، در کنار هم قرار داشتند و فرایندهای زمینساختی گستردهای در حال شکل دادن به آینده قارهها بودند.
از همینجا، اهمیت کشف EAFBP فراتر از مرزهای جنوبگان میرود. اگر این ساختار واقعاً به دوره پیش از فروپاشی گوندوانا مربوط باشد، میتواند سرنخی مهم درباره نحوه جدایی جنوبگان و استرالیا ارائه دهد. جدایی قارهها معمولاً فرایندی ناگهانی نیست؛ بلکه حاصل میلیونها سال کشش، شکستگی، فرورفتگی و تغییر شکل پوسته است. ساختار بادبزنی شرق جنوبگان شاید بقایای همان نیروهایی باشد که پوسته را از نقطهای مرکزی به سمت بیرون کشیدهاند و زمینه را برای تحولات بعدی فراهم کردهاند.
پژوهشگران برای توضیح این الگو از مفهومی به نام «کشش چرخشی توزیعشده» استفاده کردهاند. این فرایند زمانی رخ میدهد که پوسته قارهای در یک بازه زمانی طولانی، نه فقط در امتداد یک خط گسل مشخص، بلکه در پهنهای وسیع و بهشکلی چرخشی یا شعاعی کشیده شود. نتیجه چنین فرایندی میتواند شکلگیری مجموعهای از حوضهها باشد که از یک ناحیه مرکزی به سمت اطراف گسترش مییابند. آرایش حوضهها، تغییرات ضخامت پوسته و شکل کلی توپوگرافی بازسازیشده، همگی با این توضیح سازگار به نظر میرسند.
با این حال، خود پژوهشگران نیز تأکید میکنند که هنوز نمیتوان درباره زمان دقیق شکلگیری این ساختار با قطعیت سخن گفت. ممکن است EAFBP حاصل یک رویداد واحد نباشد، بلکه در چند دوره جداگانه از تاریخ زمین شکل گرفته باشد. چنین احتمالی در زمینشناسی کاملاً طبیعی است، زیرا بسیاری از ساختارهای بزرگ قارهای طی چندین مرحله بازفعال میشوند. پوسته زمین حافظهای طولانی دارد؛ شکستگیها، ضعفهای ساختاری و حوضههای قدیمی میتوانند در دورههای بعدی دوباره تحت تأثیر نیروهای زمینساختی قرار گیرند و چهرهای تازه پیدا کنند.
آنچه فعلاً روشن است، این است که کشف جدید نگاه ما به زیر یخهای شرق جنوبگان را تغییر میدهد. این منطقه دیگر مجموعهای از عوارض جداگانه نیست، بلکه ممکن است بخشی از یک معماری قارهای بزرگ باشد؛ معماریای که هم گذشته زمین را توضیح میدهد و هم آینده یخها را تحت تأثیر قرار میدهد.
https://farcoland.com/Je6FG4
کپی آدرس
