قد يكون لبعض البقع الساخنة البركانية مصدر حرارة ضحل بشكل مدهش


قد تتغذى بعض النقاط الساخنة البركانية في العالم بمواد منصهرة تنشأ بالقرب من سطح الأرض بشكل مدهش.

في حين أن بعض المناطق الأكثر سخونة تغذيها أعمدة من المواد الطافية المتدفقة من أعماق الأرض ، كما هو متوقع ، فإن التدفقات المنصهرة الدافعة في أبرد النقاط الساخنة قد تنتج عن عمليات جيوفيزيائية ضحلة نسبيًا ، وفقًا لدراسة جديدة.

يحدث الكثير من النشاط البركاني لكوكبنا عند أو بالقرب من حواف الصفائح التكتونية التي تشكل قشرة الأرض (SN: 1/13/21). في حواف منتصف المحيط ، والتي غالبًا ما تشكل الحدود بين بعض الصفائح التكتونية ، تتسرب المواد الساخنة من الوشاح – الطبقة الساخنة والسميكة التي تقع بين لب الأرض وقشرتها – لتكوين قشرة جديدة.

لكن هناك نشاطًا بركانيًا أكثر غموضًا يحدث أيضًا في العديد من المناطق في منتصف الصفيحة التكتونية ، بعيدًا عن مرتفعات منتصف المحيط ، كما يقول شيوان باو ، عالِم الجيوفيزياء بجامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس. ال جزر هاواي، جزيرة أسنسيون في جنوب المحيط الأطلسي وجزر بيتكيرن في جنوب المحيط الهادئ هي مجرد أمثلة قليلة على البراكين الناتجة عن هذا النشاط (SN: 29/1/19).

يعتقد العلماء أن العديد من هذه المواقع البركانية المعزولة تغذيها أعمدة من المواد الساخنة تتصاعد من أعماق الوشاح ، تشبه إلى حد ما عبوات صغيرة من الماء ترتفع إلى السطح في إناء به ماء قريب من الغليان (SN: 9/16/13). لكن تحليلًا جديدًا أجراه باو وزملاؤه موصوفًا في 7 يناير علمو يقترح أن بعض هذه النقاط الساخنة المعزولة تغذيها مادة ليست ساخنة كما هو متوقع، مما يلقي بظلال من الشك على أن النشاط البركاني هناك مدفوع بأعمدة الوشاح العميق. يمكن أن تساعد النتائج العلماء في اكتشاف العمليات الغامضة التي تتكشف في مواقع مختلفة من البراكين في داخل الصفائح.

يقول كيث بوتيركا ، عالم البترول في جامعة ولاية كاليفورنيا ، فريسنو ، والذي لم يشارك في هذا العمل: “تساعد هذه الدراسة في تحديد الأعمدة البركانية العميقة الجذور وأيها ليست كذلك”.

ركز الفريق على 26 بقعة بركانية ساخنة في مناطق المحيطات والتي أشارت دراسات سابقة إلى أنها تغذيها أعمدة الوشاح العميق. استخدم الباحثون البيانات الزلزالية لتقدير درجة حرارة مادة الوشاح على أعماق مختلفة من 260 إلى 600 كيلومتر. بشكل عام ، كلما زادت حرارة المادة ، كان انتقال الموجات الزلزالية خلالها أبطأ.

ثم قارن الفريق تقدير درجة الحرارة لكل بقعة ساخنة مع متوسط ​​درجة حرارة مادة الوشاح المتدفقة عند التلال وسط المحيط. نظرًا لأن الصفائح التكتونية تتفكك هناك ، فلا توجد مقاومة لتدفق الصخور الساخنة من أعماق الوشاح. وهذا بدوره يوفر أساسًا يمكن للعلماء من خلاله مقارنة درجات حرارة الصخور في الأعماق تحت النقاط الساخنة المعزولة.

يبلغ متوسط ​​درجات الحرارة في وسط المحيط حوالي 1388 درجة مئوية (2530 درجة فهرنهايت). بالنسبة لعشرات من النقاط الساخنة التي درسها الفريق ، كانت مادة الوشاح العميق أكثر دفئًا من مادة التلال الموجودة في منتصف المحيط بأكثر من 155 درجة مئوية ، وفقًا لتقرير باو وفريقه. المواد الساخنة أكثر من كونها دافئة بما يكفي لترتفع إلى سطح الأرض ، وتمضغ القشرة العلوية وتخلق نشاطًا بركانيًا مذهلاً.

ولكن بالنسبة لعشر مناطق ساخنة ، تراوحت درجة حرارة المواد ذات الوشاح العميق بين 50 درجة مئوية و 135 درجة مئوية فقط من مادة التلال الموجودة في منتصف المحيط ، وهي دافئة بدرجة كافية للارتفاع إلى السطح وعبر القشرة. وكانت أربعة من النقاط الساخنة أكثر دفئًا من 36 درجة مئوية من مادة التلال في منتصف المحيط ، مما يشير إلى أن مادة البقع الساخنة لن تكون قادرة على الارتفاع بسرعة كافية للحفاظ على الطفو واختراق القشرة. يقترح الباحثون أن أنواعًا أخرى من العمليات الجيوفيزيائية التي تحدث بالقرب من سطح الأرض تعمل على تغذية النشاط البركاني في هذه النقاط الساخنة الـ 14 التي تتراوح من البرودة إلى المتوسطة.

يقول Godfrey Fitton ، عالم الكيمياء الجيولوجية بجامعة إدنبرة ، والذي لم يشارك في هذا العمل: “لا يوجد دليل على وجود أعمدة الوشاح تحت معظم الجزر البركانية”. يقترح أن مصدرًا بديلًا للمادة المنصهرة يمكن أن يكون مناطق اصطدمت فيها الصفائح التكتونية للمساعدة في تكوين الماضي القارات العملاقة (SN: 1/11/17).

يوضح فيتون أنه في تلك المناطق المنهارة ، ستكون قشرة الأرض أكثر سمكًا ، وبالتالي تساعد في عزل تدفق الحرارة من الوشاح إلى السطح. يمكن أن يؤدي تراكم الحرارة في القشرة ، بدوره ، إلى ذوبان الصخور الغنية بالكربونات محليًا والتي يمكن أن تغذي البراكين. في عام 2020 ، اقترح هو وزملاؤه أن مثل هذه العمليات قد فعلت تغذي البراكين في المناطق الساخنة قبالة الساحل الغربي لأفريقيا وقبالة الساحل الشمالي الشرقي للبرازيل على مدار الخمسين مليون سنة الماضية أو أكثر.



المصدر

ندى عبدالرحمن
مهتمة في العلوم والفضاء خاصةً محبة للتقنية اعمل كاتبة في موقع اراود