كوكب الأرض مثل باقي الكواكب التي أثرت الجاذبية في عملية تكوينها. قبل أن يُصبح كوكبًا، كانت الجاذبية الموجودة على صخوره الصغيرة تجذب المواد المبعثرة في الفضاء حتى أخذ الكوكب شكله الكروي الممتلئ. ما تزال الجاذبية تؤدي دورًا مهمًا في تغيير شكل الكوكب من داخل قشرته الأرضية بطرق يعجز العلم عن فهمها.
تُسلط دراسة جديدة الضوء على تأثيرات الجاذبية التي تحدث في طبقات الأرض، وما ينتج عنها فوق السطح.
يصف الباحثون تأثير ما يحدث تحت الأرض فيما يحدث فوقها وكأنها كتلة جليد تطفو على الماء مثبتة بكتلة أخرى أسفلها. قد لا يُمكن ملاحظة التغيرات التي تسببها هذه الكتلة السفلية، لكن التأثيرات موجودة ولها دور كبير فيما يحدث فوق سطح الأرض.
تُساهم موجات الجاذبية في تحريك الأجسام المختلفة ودفعها. مثال على ذلك، تحريك الصدوع في قشرة الأرض، ما يؤدي إلى انهيار الحزم الجبلية وإظهار صخور كانت على عمق 15-20 كيلومترًا أو أكثر أسفل الأرض، ويسمي العلماء البنى الصخرية هذه بالعُقد الصخرية المتحولة.
مع أن العديد من الدراسات السابقة حاولت الغوص في دراسة الآليات التي تُسبب ظهور هذه العقد الصخرية المتحولة، فإن الشروط التي يجب أن تتحقق لحدوث هذه الظاهرة ما تزال لغزًا.
مؤخرًا، تمكن العلماء من تحديد عمليات جيولوجية مهمة تؤدي إلى نشوء هذه العقد، ما يصب في صالح البحوث الهادفة إلى فهم أصول هذه الصخور.
درس الباحثون العقد الصخرية المتحولة في ولايتي فينكس ولاس فيغاس في الولايات المتحدة، مؤكدين أن العقد في هذه المناطق هي بقايا ناتجة عن انهيار حزم جبلية سابقة.
باستخدام النمذجة التي توفرها الحواسيب، استطاع الباحثون فهم كيفية تغير طبقات الأرض التي كانت فوقها الحزم الجبلية بمرور الوقت. كانت النتيجة الكشف عن العامل الرئيس لتشكل هذه العقد، وهو تغليظ الجذور في قشرة الأرض ثم ترقيقها.
تنشأ الجذور القشرية من تغليظ طبقات القشرة الخفيفة أسفل سلاسل الجبال، إذ تصل هذه الجذور إلى وشاح الأرض وتحل محلها. يشرح الباحثون ما يحدث كالتالي: تضعف هذه الجذور القشرية بسبب عوامل الحرارة، وحركة السوائل، والجاذبية، وذوبان الصخور، مؤديةً إلى انهيار الرواسب القاعية للجبال، وتشويه طبقات القشرة الأرضية المختلفة.
يتبع هذه العملية الجيولوجية كشف سطوح العقد الصخرية المتحولة على هيئة تحدب علوي مقبب، ويُمكن متابعة العملية المضطربة عند مشاهدة الصخور المشوهة التي تُسمى الملونيت.
بحسب النماذج المدروسة، سبب هذا الانهيار التفرعي هو الجاذبية التي تشد على المواد مختلفة الكثافة الموجودة في الحد الفاصل بين وشاح الأرض وطبقات القشرة الأرضية.
تُضاف نتائج هذا البحث إلى بحثين سابقين أجراهما الفريق ذاته سنة 2022. حينها، نمذج الفريق منطقة الجنوب الغربي في الولايات المتحدة، مظهرين شكل المنطقة قبل تشكل العُقد الصخرية المتحولة وخلال تشكلها وبعده. توصل الباحثون إلى نتيجة مهمة مفادها ارتباط تحرك الصفيحة التكتونية بتغيرات المناخ.
قبل دراسة سنة 2022، أجرى الفريق دراسة أخرى سنة 2021 أظهرت المدى الذي تجتمع فيه القوى الجيولوجية مع المناخ للتأثير على سطح الأرض، وأيضًا أثرها في تنوع الثدييات وتوزع الأجناس عبر دراسة تاريخ التغيرات الأحفورية للأرض.
قد يغير البحث الجديد اليوم فهم العلماء لتاريخ الأرض ويُمكّنهم من التنبؤ بالتغيرات التي ستطرأ على قشرة الأرض نتيجة تأثير الجاذبية. أيضًا، يُشير الباحثون إلى أن هذا البحث سيساعد على فهم بنية المناطق الجبلية حول العالم، حيث تصل الجذور القشرية إلى مرحلة الثخانة ثم تنهار جزئيًا.
بحسب ما وجده الباحثون، إحدى نتائج الدراسة كانت التعرف على كيفية ظهور العديد من القبب ذات شكل الصواني حول العالم، إذ يبدو أن الغطاء الضعيف لهذه القباب أزالته عوامل التعرية، ما أدى إلى بروز نواة القباب المتحولة العلوية.
نُشر هذا البحث في مجلة Nature Communications.
اقرأ أيضًا:
اكتشاف أدلة على وجود بنية خفية في باطن الأرض
ترجمة: طاهر قوجة
تدقيق: جعفر الجزيري
