اكتشاف الباحثون أن هياكل التي تؤثر على توزيع الموجات الزلزالية موجودة في أماكن متعددة في أعماق وشاح الأرض.

 

توصلت دراسة بحثية حديثة إلى أن المناطق الغامضة في الوشاح العميق، حيث تتباطأ الموجات الزلزالية بشكل ملحوظ، قد تكون منتشرة في كل مكان وليس بموقع واحد بعينه.

كان العلماء يعرفون سابقًا أن المناطق ذات السرعة المنخفضة للغاية توجد بالقرب من النقاط الساخنة، وهي مناطق في الوشاح حيث تتحرك الصخور الساخنة إلى الأعلى مكونة سلاسل من الجزر البركانية مثل هاواي، ولكن الآن، تشير البيانات إلى أن هذه الظواهر قد تكون أكثر شيوعًا مما كان يُعتقد سابقًا.

 

يمكن للمناطق ذات الموجات الزلزالية المنخفضة للغاية، والتي تقع في الوشاح السفلي بالقرب من حدود اللب والوشاح، أن تبطئ الموجات الزلزالية بنسبة تصل إلى 50%.

ووفقًا لمايك ثورن، الجيولوجي والجيوفيزيائي بجامعة يوتا، فإن هذه المظاهر تعد من أكثر السمات تطرفًا التي يتم اكتشافها داخل الكوكب، حيث لم يُعرف بعد طبيعتها أو مصدرها أو دورها داخل الأرض.

لم يكن ثورن يركز على المناطق ذات السرعة المنخفضة للغاية "ULVZs"، وهي مناطق في الوشاح الأرضي حيث تتباطأ الموجات الزلزالية بشكل كبير، وعند بدء هذا البحث، الذي نشر في 10 أغسطس في مجلة AGU Advances بدلاً من ذلك، كان مهتمًا بحالة أخرى من الغموض في الوشاح.

تتسبب الزلازل الكبيرة، مثل تلك التي تحدث في مناطق الاندساس حيث تنزلق إحدى الصفائح التكتونية تحت أخرى، في إطلاق موجات قوية، وتمر بعض هذه الموجات، المعروفة باسم PKP، عبر الوشاح والنواة الخارجية السائلة ثم تعود عبر الوشاح إلى الجانب الآخر من الكوكب، تسبق هذه الموجات أحيانًا نوعًا غريبًا آخر من الموجات يسمى موجة PKP السابقة.

 

تصل موجات PKP السابقة قبل الموجة الرئيسية بعد التفاعل مع السمات الغامضة في الوشاح السفلي، لتحديد هذه السمات، قام ثورن وزملاؤه بإنشاء نماذج لموجات PKP عبر نموذج حاسوبي للوشاح الأرضي، وأدخلوا فيه مناطق تؤثر على سرعة الموجات، ووجدوا أنماطًا يمكن التنبؤ بها في كيفية تغير سرعة موجات PKP.

 

 

وبحث الفريق عن أنماط مماثلة في بيانات الزلازل الحقيقية، باستخدام بيانات من 58 زلزالًا عميقًا بقوة تزيد عن 5.8 درجة بالقرب من غينيا الجديدة بين عامي 2008 و2022.

 

انتقلت الموجات الناتجة عن هذه الزلازل عبر النواة إلى أمريكا الشمالية، حيث تم تسجيلها بواسطة مشروع EarthScope الذي نشر أجهزة مراقبة الزلازل في جميع أنحاء الولايات المتحدة بين عامي 2003 و2018.

 

تشير النتائج إلى أن هناك شيئًا ما يبطئ الموجات الزلزالية بشكل كبير ويشتت طاقتها، كانت الاحتمالات المتوقعة هي الوديان والتلال على طول حدود اللب والوشاح، أو ULVZs يُعتقد أن حدود اللب والوشاح تحت غرب المحيط الهادئ، حيث مرت الأمواج، ناعمة لكن الأبحاث السابقة كشفت عن وجود منطقة ULVZ كبيرة تحت غرب المحيط الهادئ، شرق الفلبين، تتداخل مع المنطقة المدروسة.

 

كما عثر الباحثون على علامات لوجود مناطق جليدية شديدة الانحدار في أماكن أخرى، وقد كشفت الدراسة عن بقع أصغر من تلك المناطق الجليدية الشديدة الانحدار تحت أمريكا الشمالية، في حين وجدت أبحاث أخرى علامات لوجود هذه المناطق تحت شمال إفريقيا وشرق آسيا وبابوا غينيا الجديدة وشمال غرب المحيط الهادئ.

 

افترض بعض الباحثين أن المناطق ذات الموجات المنخفضة للغاية قد تكون بقايا أجسام عملاقة من فترة قصف النيازك المبكر للأرض، ومع ذلك، إذا كانت هذه المناطق منتشرة بشكل واسع، فهذا يشير إلى أنها تتكون بنشاط اليوم.

 

يشتبه ثورن في أن هذه المناطق قد تكون مناطق من الصخورالبركانية البازلتية التي تشكلت عند حواف منتصف المحيط، وعندما يتم سحب هذه الصخور إلى الوشاح عن طريق الاندساس، تذوب بسهولة وتخلق جيوبًا تؤدي إلى تباطؤ الموجات الزلزالية.

 

يمكن بعد ذلك تحريك هذه الجيوب عبر الوشاح بواسطة ألواح أخرى من القشرة المندسة، وفهم أفضل لهذه المناطق ذات الموجات المنخفضة للغاية قد يساعد في تحسين فهم الجيولوجيين للتركيبات البركانية الساخنة وكيفية حركة الوشاح، وذلك نقلا عن موقع SPACE.COM.