معمای رشته کوه آپنین؛ چرا پوسته زمین زیر ایتالیا مانند زیپ در حال باز شدن است؟
زومیت: دانشمندان میگویند بخشهایی از پوسته زمین در زیر کوههای آپنین مانند یک دهانه زیپ از هم جدا میشوند.
برای ما، سیاره زمین ثابت و بدون تغییر به نظر می رسد، اما در مقیاس میلیون ها سال، پوسته زمین دائما در حال حرکت است. قارهها به هم نزدیکتر میشوند، صفحات عظیم سنگی در زیر یکدیگر فرو میروند، کوهها تشکیل میشوند و بخشهایی از پوسته زمین کشیده یا فشرده میشوند.
یکی از پیچیده ترین نمونه های این تغییرات را می توان در رشته کوه آپنین ایتالیا دید که مانند ستون فقرات از شمال تا جنوب شبه جزیره ایتالیا کشیده شده است. سالهاست که زمینشناسان تلاش میکنند توضیح دهند که چرا این ناحیه نشانههایی از فشردهشدن و کشیده شدن پوسته زمین را همزمان نشان میدهد.
اکنون گروهی از محققان به سرپرستی استفانو توانی از دانشگاه فلورانس توضیح جدیدی برای این معمای زمین شناسی ارائه کرده اند. آنها می گویند که در زیر ایتالیا، بخشی از پوسته زمین در حال جدا شدن است و به سمت گوشته فرو می رود. فرآیندی که می توان آن را با باز شدن آهسته زیپ در دل زمین مقایسه کرد. این پدیده که در زمین شناسی به آن جدایی پوسته می گویند زمانی رخ می دهد که لایه های سنگین تر و متراکم تر در قسمت پایین پوسته و لیتوسفر از قسمت های بالایی جدا شده و به دلیل وزن بیشتر به اعماق زمین سقوط می کنند.
رشته کوه آپنین حدود 1200 کیلومتر طول دارد و میلیون ها سال پیش در اثر برخورد صفحات تکتونیکی شکل گرفته است. در چنین برخوردهایی، پوسته زمین فشرده می شود، ضخامت آن افزایش می یابد و کوه ها بالا می روند.
بخشهایی از رشته کوه آپنین همزمان تحت فشار و فشردگی قرار داشتند، در حالی که بخشهای دیگر در حال کشیده شدن بودند.
اما وضعیت آپنین با بسیاری از رشته کوه های دیگر متفاوت است. در قسمت شرقی و جلوی این رشته کوه، پوسته زمین همچنان تحت فشار است و در حال فشرده شدن است، اما در قسمت غربی و پشت آن، پوسته در حال کشیده شدن است. به زبان ساده، یک طرف کوه در حال انقباض و طرف دیگر در حال باز شدن است.
در گذشته، دانشمندان این وضعیت را با حرکت صفحه تکتونیکی فرورانش توضیح دادند. هنگامی که یک تخته سنگ به داخل گوشته فرو می رود، ممکن است عقب نشینی کند و پوسته را به پشت خود بکشد. این روند باعث شکل گیری دریای تیرنین در غرب ایتالیا شد.
اما حدود 2 میلیون سال پیش، یک تغییر مهم رخ داد. مرحله اصلی کشش پوسته و باز شدن دریای تیرنین تقریباً به پایان رسیده بود، در حالی که رفتار عجیب زمین در منطقه آپنین ادامه داشت. بنابراین محققان به دنبال عامل دیگری بودند.
به گزارش ScienceAlert، محققان مجموعه وسیعی از دادههای زمینشناسی، از چندین دهه ثبت زلزله و اندازهگیریهای دقیق GPS گرفته تا تصاویر راداری ماهوارهای و نقشههای مرزی بین پوسته زمین و گوشته را گرد هم آوردهاند.
مرز بین پوسته و گوشته که ناپیوستگی موهو نامیده میشود، جایی است که خصوصیات فیزیکی و شیمیایی سنگها در عمق زمین تغییر میکند، جایی که پوسته سخت و بیرونی زمین با گوشته متراکمتر زیرین برخورد میکند. بررسی رفتار این مرز به دانشمندان کمک می کند تا بفهمند چه فرآیندهایی در لایه های عمیق تر زمین اتفاق می افتد.
محققان دریافتند که ساختاری غیرعادی در زیر بیش از 500 کیلومتری رشته کوه آپنین وجود دارد. در این منطقه مرز بین پوسته و گوشته در دو طرف رشته کوه همپوشانی دارد. آنها معتقدند که این ساختار نشان می دهد که قسمت پایین پوسته در حال جدا شدن از قسمت بالایی است. درست مثل نقطه باز شدن زیپ و حرکت به جلو. این نقطه جدایی ثابت نیست و به آرامی در زیر ایتالیا به سمت منطقه آدریاتیک حرکت می کند.
بررسی زمین لرزه نیز این فرضیه را تقویت کرد. در پشت زون جداشدگی، زلزلهها نشانههای بیشتری از کشش پوسته را نشان میدهند، اما در جلوی آن، فشردگی و فشردگی پوسته غالب است. اندازه گیری های GPS نیز همین الگو را نشان می دهد. محققان دریافتند که بخشهایی از کمربند کوه آپنین حدود چهار میلیمتر در سال کشیده میشود، اما در قسمت جلویی رشته کوه حدود دو میلیمتر فشار در سال وجود دارد.
جداشدگی پوسته می تواند توضیح دهد که چرا منطقه آپنین رفتارهای ظاهرا متناقضی دارد
به گفته محققان، جدا شدن پوسته می تواند توضیح دهد که چرا منطقه آپنین به شیوه ای ظاهرا متناقض رفتار می کند. همانطور که قسمت سنگین پایین پوسته جدا می شود و در عمق زمین فرو می رود، فشار رو به پایین کاهش می یابد و پوسته باقی مانده می تواند کمی به سمت بالا حرکت کند. اما در قسمت دیگری از منطقه که همچنان به لایه های فرورانش متصل است، فشار ادامه دارد و زمین پایین تر می رود.
با وجود این یافته ها، تصویر کامل هنوز نامشخص است. دانشمندان هنوز در مورد ساختار دقیق صفحه فرورانش شده در زیر آپنین و جزئیات حرکت آن سؤالاتی دارند و برای پاسخ به آنها به مدل های دقیق تری نیاز است. با این حال، تحقیقات جدید نشان می دهد که رشته کوه آپنین یکی از معدود مکان های روی زمین است که در آن می توان نشانه هایی از فرآیند عمیق زمین شناسی مانند جداسازی پوسته را مشاهده کرد.
