صخره‌ای که 90 کیلومتر به داخل زمین کشیده شده است، با تاریخچه دمایی که مدل‌ها را متلاشی می‌کند، برمی‌گردد: ScienceAlert
دانشمندان صخره ای مرموز را در شرق پاپوآ گینه نو کشف کردند که حدود 4.4 میلیون سال پیش به عالم اموات سفر کرده است.
داستانی که او باید تعریف کند واقعاً عجیب است.
همانطور که سنگ به عمق سیاره ما می رفت و توسط نیروهای یک منطقه فرورانش رانده می شد، دمای آن چیزی که دانشمندان انتظار داشتند را برآورده نکرد.
در 45 کیلومتری زیر سطح، محققان بر این باورند که این سنگ به طور غیرعادی گرم شده است و دمای حدود 700 درجه سانتیگراد (1292 درجه فارنهایت) را تجربه می کند.
این گرمتر از آن چیزی است که مدل ها پیش بینی می کنند مناطق فرورانش باید در این عمق باشد.
اما این همه ماجرا نیست. زمانی که این سنگ به عمق بیش از 90 کیلومتری (56 مایلی) رسید، دمای آن تنها 100 درجه سانتیگراد دیگر افزایش یافت.
اکسل اشمیت زمین شناس از دانشگاه کرتین استرالیا می گوید: «آنچه این سنگ را بسیار جالب می کند این است که دو شرایط حرارتی بسیار متفاوت را در مراحل مختلف زمان خود در اعماق زمین ثبت می کند.
در عمق حدود 45 کیلومتری، صخره به طرز شگفت انگیزی داغ بود، اما هرچه عمیق تر می شد، وارد محیطی شد که خنک تر از آن چیزی بود که معمولاً در آن عمق انتظار داشتیم.»
این شواهد کوچکی است که راه طولانی را طی کرده است و سفر آن می تواند سرنخ های مهمی را در مورد آنچه در زیر سطح سیاره ما نهفته است، آشکار کند.
در حالی که به طور کلی درست است که زمین هر چه عمیق تر می شوید گرم تر می شود، گرادیان دما همیشه تمیز و مستقیم نیست.
صخره ای کنجکاو از پاپوآ گینه نو گواه این موضوع است.
از یک رخنمون بزرگتر در جزیره گودناف که حاوی اکلوژیت است، سنگی که تحت فشار زیاد تشکیل شده است، جمع آوری شد.
بر اساس تجزیه و تحلیل، به نظر می رسد که این سنگ در عمق بیش از 90 کیلومتری در یک منطقه فرورانش محلی رانده شده است.
دانشمندان این را می دانند زیرا نمونه حاوی ماده معدنی به نام کوزیت است که فقط تحت فشار در این عمق یا بیشتر تشکیل می شود.
ماده معدنی دیگری به نام زیرکون ممکن است به آشکار شدن زمان وقوع این فشار کمک کند.
در این مورد، کوزیت احتمالاً در زمانی که در اعماق زمین بوده، در حدود 4.4 میلیون سال پیش، در این سنگ تشکیل شده است.
این سنگ زمانی بخشی از قطعه ای از پوسته قاره ای بود که در یک منطقه فرورانش در مرز صفحه تکتونیکی به پایین منتقل می شد.
تصور می‌شود که مناطق فرورانش سنگ نسبتاً سرد را به سمت پایین‌تر و به محیطی با فشار بالاتر فشار می‌دهند.
اما ممکن است کمی طول بکشد تا این سنگ سردتر با محیط جدید خود گرم شود.
به همین دلیل است که سنگ های عمیق مدفون می توانند نسبت به محیط اطراف خود نسبتا سرد باقی بمانند.
اما برای سنگ پاپوآ گینه نو اینطور نیست.
شروع گرمای غیرمنتظره ای را برای فرود خود ثبت می کند و به دنبال آن مرحله پایانی سردتر است.
نویسنده اول، یان شونیگ، زمین‌شناس دانشگاه گوتینگن در آلمان، می‌گوید که این “با مدل‌های حرارتی فعلی مناطق فرورانش در تضاد است.”
اشمیت موافق است: «پیدا کردن این تغییر از شرایط نسبتاً گرم در اعماق کمتر به شرایط سردتر در عمق بیشتر غیرمنتظره بود.
یک احتمال این است که برش شدید در محل برخورد صفحات تکتونیکی باعث ایجاد گرمای اضافی در اعماق نسبتا کم شود.
به عبارت دیگر، نیروهای برشی در محل برخورد صفحات تکتونیکی ممکن است سنگ های کم عمق را بیشتر از فشار آنها گرم کنند.
اشمیت توضیح می دهد که احتمال دیگر این است که سیستم جوان است و منطقه فرورانش هنوز به دمای سردتری که دانشمندان انتظار دارند خنک نشده است.
اشمیت می‌گوید: «یافته‌ها نشان می‌دهند که ساختار حرارتی این مناطق ممکن است پیچیده‌تر از آن چیزی باشد که قبلاً تصور می‌شد، و به دانشمندان کمک می‌کند تا درک بهتری از نحوه عملکرد فرورانش در طی میلیون‌ها تا میلیاردها سال داشته باشند.
درک این تغییرات دما به ما کمک می‌کند تصویر واضح‌تری از شرایط شدید در اعماق زمین، جایی که صفحات تکتونیکی با هم برخورد می‌کنند و فرآیندهایی را که سطح سیاره را شکل می‌دهند، ایجاد کنیم.
یک سنگ کوچک می تواند اطلاعات مهمی را در مورد سنگ بزرگی که همه ما روی آن زندگی می کنیم نشان دهد.
این مطالعه در منتشر شد علوم زمین طبیعت.
این مقاله توسط ربکا دایر تصحیح و توسط ربکا دایر ویرایش شده است. در حالی که ما به روند خود افتخار می کنیم، اما فقط انسان هستیم. اگر خطایی را مشاهده کردید، لطفاً به ما اطلاع دهید.
