დედამიწის წიაღი ფენების ერთგვაროვანი დასტა არ არის. მისი შუა, სქელი ფენის სიღრმეში, გაწოლილია თერმოქიმიური მასალის ორი კოლოსალური ამობურცულობა.
მეცნიერებმა ამ დრომდე არ იცოდნენ, საიდან გაჩნდა ეს ორი უზარმაზარი სტრუქტურა ან რატომ აქვთ მათ ასე განსხვავებული სიმაღლეები; თუმცა, გეოდინამიკურ მოდელთა ახალმა კრებულმა ამ უკანასკნელ საიდუმლოზე პასუხის გაცემა შესაძლებელი გახადა.
ეს დამალული რეზერვუარები დედამიწის საპირისპირო მხარეებზე მდებარეობს; სიღრმიდან წამოსულ სეისმურ ტალღებზე დაყრდნობით ირკვევა, რომ აფრიკის კონტინენტის ქვეშ არსებული ამობურცულობა ორჯერ უფრო მაღალია, ვიდრე წყნარი ოკეანის ქვეშ არსებული.
ასობით სიმულაციის გაშვების შემდეგ, ახალი კვლევის ავტორები ფიქრობენ, რომ აფრიკის კონტინენტის ქვეშ არსებული ამობურცულობა უფრო ნაკლებად მკვრივი და სტაბილურია, ვიდრე წყნაროკეანური თანამოძმე; სწორედ ამიტომ არის ის უფრო მაღალიც.
„ჩვენმა გამოთვლებმა ცხადყო, რომ ამობურცულობათა საწყისი მოცულობა გავლენას არ ახდენს მათ სიმაღლეზე. ამობურცულობების სიმაღლეს ძირითადად აკონტროლებს მათი სიმკვრივე და მიმდებარე მანტიის წებოვნება“, — განმარტავს არიზონის სახელმწიფო უნივერსიტეტის გეოლოგი ქიან იუანი.
დედამიწის წიაღში ერთ-ერთი მთავარი შრეა ცხელი და ოდნავ წებოვანი ფენა, სახელად მანტია, რომელიც წარმოადგენს პლანეტის ბირთვსა და ქერქს შორის მოქცეულ სილიკატური ქანების შრეს. მიუხედავად იმისა, რომ მანტია ძირითადად მყარია, გრძელვადიან პერსპექტივაში ის ფისის მსგავსად იქცევა.
დროთა განმავლობაში, ცხელი მაგმური ქანების სვეტები თანდათან მანტიაში იზიდება და წვლილი შეაქვთ პლანეტის ზედაპირზე ვულკანურ აქტივობაში.
შესაბამისად, მანტიაში მიმდინარე პროცესების გარკვევა მნიშვნელოვანი საკითხია გეოლოგიაში.
წყნაროკეანური და აფრიკული ამობურცულობები პირველად 1980-იან წლებში აღმოაჩინეს. სამეცნიერო ტერმინოლოგიაში, ამ „სუპერჭავლებს“ დაბალი სიჩქარით მოძრავ დიდ ოლქებს (LLSVP) უწოდებენ.
ახალი კვლევით დადგინდა, რომ აფრიკული LLSVP წყნაროკეანურ LLSVP-ზე დაახლოებით 1000 კილომეტრით მაღალია, რაც ემთხვევა წინა შეფასებებსაც.
სიმაღლეთა ასე დიდი სხვაობა მიუთითებს, რომ ეს ორი ამობურცულობა სხვადასხვა შემადგენლობისაა. თუმცა, უცნობია, რა გავლენას ახდენს ეს ფაქტი მიმდებარე მანტიაზე.
სავარაუდოდ, აფრიკის ამობურცულობის ნაკლები სტაბილურობით შეიძლება აიხსნას , თუ რატომ არის კონტინენტის ზოგიერთ ნაწილში ასე ძლიერი ვულკანიზმი. ის შეიძლება გავლენას ახდენდეს ტექტონიკური ფილების მოძრაობაზეც, რომლებიც მანტიაზე დაცურავენ.
სხვა სეისმური მოდელებით დგინდება, აფრიკის LLSVP გარე ბირთვიდან 1500 კილომეტრზეა ამოზიდული, წყნაროკეანური LLSVP კი მაქსიმუმ 800 კილომეტრზე.
ლაბორატორიულ ექსპერიმენტებში, რომლებშიც დედამიწის წიაღის გამეორება სცადეს, აღმოჩნდა, რომ როგორც აფრიკული, ისე წყნაროკეანური ამობურცულობა მანტიაში ზემოთ-ქვემოთ ირხევა.
ახალი კვლევის ავტორთა განცხადებით, ეს მხარს უჭერს მათ ინტერპრეტაციას, რომლის მიხედვითაც, აფრიკული LLSVP სავარაუდოდ არასტაბილურია და შესაძლოა ასე იყოს წყნაროკეანური LLSVP-ის შემთხვევაშიც, მიუხედავად იმისა, რომ მათი მოდელი ამას არ აჩვენებს.
აფრიკული და წყნაროკეანური LLSVP-ების განსხვავებული შემადგენლობა ასევე შეიძლება აიხსნას მათი წარმომავლობით. მეცნიერებმა ჯერ კიდევ არ იციან, საიდან და როგორ გაჩნდა ეს ამობურცულობები, მაგრამ აქვთ ორი ძირითადი თეორია.
ერთ-ერთი თეორიის მიხედვით, ისინი ჩაძირული ტექტონიკური ფილებისგან შედგება, რომლებიც მანტიაში ჩაცურდნენ, არიან სუპერცხელები და თანდათანობით უფრო დაბლა იძირებიან.
მეორე თეორიის მიხედვით კი, ეს ამობურცულობები შორეულ წარსულში დედამიწისა და პროტოპლანეტა თეიას შეჯახების ნარჩენებია; სწორედ ამ შეჯახების შედეგად გაჩნდა ჩვენი მთვარეც.
თუმცა, ეს თეორიები ურთიერთგამომრიცხავი არ არის. მაგალითად, თეიას შეჯახებამ შეიძლება ერთ-ერთი ამობურცულობა გააჩინა და შესაძლოა, სწორედ ამის გამოა ის დღეს ძლიერ განსხვავებული მეორისგან.
„სეისმურ შედეგებზე ჩვენ მიერ ჩატარებულ ანალიზთა კომბინაციამ და გეოდინამიკურმა მოდელირებამ ახალი ცნობები მოგვცა დედამიწის წიაღში არსებულ უდიდეს სტრუქტურათა და მიმდებარე მანტიასთან მათი ურთიერთქმედების შესახებ“, — ამბობს იუანი.
კვლევა Nature Geoscience-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია news.asu.edu-სა და ScienceAlert-ის მიხედვით.
