آیا نیویورک در معرض زلزله است؟ کشف تکاندهنده دانشمندان در زیر رشتهکوههای آپالاش!
رشتهکوههای آپالاش با قلههای باستانی و پشتههای فرسوده، منظرهای آشنا در شرق آمریکای شمالی هستند. اما در زیر این کوهها، در اعماق پوسته زمین، یک ناهنجاری زمینشناسی به آرامی اما پیوسته در حال تغییر شکل دادن به این چشمانداز است. تحقیقات اخیر از وجود یک توده داغ سنگ پرده برداشته است که در عمق حدود ۲۰0 کیلومتری (125 مایلی) زیر سطح زمین مدفون شده و احتمالاً نقش مهمی در ارتفاع این کوهها ایفا کرده و اکنون به آرامی به سمت نیویورک در حال حرکت است.
این کشف که در تاریخ ۹ مرداد ۱۴۰۴ (30 جولای 2025) در مجلهی “Geology” منتشر شده است، درک ما از تاریخچه زمینشناسی منطقه را به چالش میکشد و دیدگاه جدیدی را در مورد نیروهایی که همچنان در حال شکل دادن به سطح زمین هستند، ارائه میدهد. این توده داغ که به عنوان “ناهنجاری آپالاش شمالی” شناخته میشود، حدود ۸۰ میلیون سال پیش، زمانی که گرینلند و آمریکای شمالی شروع به جدا شدن کردند، شکل گرفت. در طول این سالها، این توده به تأثیرگذاری بر منطقه ادامه داده است و سفر آن به سمت نیویورک میلیونها سال به طول خواهد انجامید.
معمای ناهنجاری آپالاش شمالی
کشف این توده داغ در زیر کوههای آپالاش مدتها دانشمندان را سرگردان کرده بود. در ابتدا، محققان بر این باور بودند که این توده، بقایای به جا مانده از زمانی است که آمریکای شمالی حدود ۱۸۰ میلیون سال پیش از آفریقا جدا شد. با این حال، این نظریه با توجه به یافتههای جدید تا حد زیادی بیاعتبار شده است.
توماس گرنون، نویسنده اصلی این مطالعه و استاد دانشگاه ساوتهمپتون، توضیح میدهد: «این جریان حرارتی صعودی، مدتهاست که یک ویژگی گیجکننده در زمینشناسی آمریکای شمالی بوده است. این توده در زیر بخشی از قاره قرار دارد که به مدت ۱۸۰ میلیون سال از نظر تکتونیکی آرام بوده است، بنابراین این ایده که این توده فقط بقایای به جا مانده از زمان جدا شدن خشکیها بوده، هرگز به طور کامل قانعکننده نبود.» در عوض، شواهد جدید به منشأ بسیار جدیدتری برای این ناهنجاری اشاره میکنند، منشأیی که مستقیماً به رویداد شکاف بین گرینلند و آمریکای شمالی مرتبط است.
تودههای داغ چگونه شکل میگیرند و نقش آنها در جدایی قارهها چیست؟
تودههای داغ مانند تودهای که در زیر آپالاش قرار دارد، زمانی شکل میگیرند که مواد از گوشته زمین بالا میآیند تا شکافهای ناشی از گسلهای تکتونیکی را پر کنند. با بالا آمدن مواد، خنک میشوند و در نهایت چگال میشوند و دوباره به پایین فرو میروند. این چرخه بالا و پایین رفتن، یک فرآیند پویا به نام “امواج گوشته” ایجاد میکند که اثرات گستردهای بر ساختارهای زمینشناسی اطراف دارد.
به گفته گرنون، شرایط خاصی برای تشکیل چنین تودههایی لازم است، از جمله یک شیب دمایی تند در جایی که مواد گوشته وارد میشوند. همه جداییهای قارهای این ناهنجاریها را ایجاد نمیکنند، که این امر توده زیر آپالاش را به یک مورد فوقالعاده از فعالیت زمینشناسی تبدیل میکند. گرمای این توده اثرات ماندگاری داشته و به طور بالقوه در بالا آمدن کوههای آپالاش نقش داشته است، کوههایی که علیرغم قرنها فرسایش، به طرز غیرمعمولی مرتفع باقی ماندهاند.
گرنون توضیح میدهد: «گرما در قاعده یک قاره میتواند بخشی از ریشه متراکم آن را تضعیف و حذف کند و باعث شود قاره سبکتر و شناورتر شود، درست مانند یک بالن هوای گرم که پس از انداختن بار اضافی خود بالا میرود.» او معتقد است که این فرآیند ممکن است مسئول ادامه یافتن بالا آمدن کوههای آپالاش باشد.
حرکت توده و تأثیر بالقوه آن بر نیویورک
در طول میلیونها سال، این توده به طور پیوسته با سرعت تقریبی 19 کیلومتر (12 مایل) در هر میلیون سال به سمت جنوب غربی در حال حرکت بوده است. این مهاجرت آهسته اما پیوسته نشان میدهد که این توده در نهایت در حدود 10 تا 15 میلیون سال آینده به نیویورک خواهد رسید. پس از خروج آن از منطقه آپالاش، پوسته زیر کوهها احتمالاً تهنشین میشود و باعث میشود کوهها بخشی از ارتفاع فعلی خود را از دست بدهند.
اگرچه این فرآیند ممکن است دور از ذهن و انتزاعی به نظر برسد، اما یک پدیده زمینشناسی طولانیمدت را برجسته میکند. همانطور که شبیهسازیهای گرنون و تیمش نشان میدهد، این توده داغ ممکن است پیش از این در بالا آمدن کوههای آپالاش نقش داشته باشد و توضیح دهد که چرا این قلهها علیرغم نیروهای مداوم فرسایش که در طول میلیونها سال آنها را فرسوده کردهاند، همچنان بسیار مرتفع هستند.
تأثیر مستمر توده بر سطح زمین
فراتر از نقش خود در شکل دادن به آپالاش، این توده داغ ممکن است به تأثیرگذاری بر سایر ویژگیهای زمینشناسی در سراسر آمریکای شمالی نیز ادامه دهد. برای مثال، ناهنجاریهای حرارتی باستانی مانند ناهنجاری آپالاش شمالی ممکن است نقش کلیدی در پویایی ورقههای یخی قارهای ایفا کنند. گرنون خاطرنشان کرد که حتی اگر سطح زمین نشانههای کمی از فعالیت تکتونیکی در مناطق خاصی نشان دهد، در اعماق زیر سطح، اثرات گسلهای باستانی همچنان در حال آشکار شدن است.
گرنون گفت: «ناهنجاریهای حرارتی باستانی همچنان نقش کلیدی در شکل دادن به پویایی ورقههای یخی قارهای از زیر ایفا میکنند. حتی اگر سطح نشانههای کمی از تکتونیک مداوم نشان دهد، در اعماق زیر، پیامدهای گسلهای باستانی همچنان در حال وقوع است.» این اظهارات بر اثرات عمیق و پایدار رویدادهای زمینشناسی که میلیونها سال پیش رخ دادهاند، تأکید دارد.
معنای این کشف برای درک ما از گذشته زمین چیست؟
کشف توده داغ در زیر آپالاش، مرزهای دانش ما را در مورد جدایی قارهها و نیروهایی که سطح سیاره را شکل میدهند، گسترش میدهد. به گفته درک کیر، نویسنده همکار این مطالعه، «این ایده که شکاف قارهها میتواند باعث چکهها و سلولهای گردش سنگ داغ در عمق شود که هزاران کیلومتر به داخل خشکی گسترش مییابند، باعث میشود در مورد لبههای قارهها هم در حال حاضر و هم در گذشته عمیق زمین تجدید نظر کنیم.» این بینش، دیدگاه سنتی در مورد مرزهای قارهای را به چالش میکشد و راههای جدیدی را برای بررسی فرآیندهای عمیقی که همچنان بر زمینشناسی زمین تأثیر میگذارند، باز میکند.
همانطور که درک ما از پویاییهای زیر سطح زمین عمیقتر میشود، ممکن است دریابیم که بسیاری از نیروهایی که امروزه سیاره را شکل میدهند، منشاء باستانی دارند و مدتها پس از وقوع اولیه خود، همچنان در رویدادهای زمینشناسی مدرن نقش دارند.