راز فرورفتگی ژئوئید یا حفره گرانشی غول پیکر در اقیانوس هند چیست؟
محققان با مدل‌سازی چگونگی لغزش صفحات تکتونیکی بر روی گوشته داغ و چسبنده زمین در ۱۴۰ میلیون سال قبل، پیدایش فرورفتگی ژئوئید غول پیکر را تعیین کردند.
در اعماق اقیانوس هند یک حفره گرانشی غول پیکر قرار دارد که حدود ۳ میلیون کیلومتر مربع تخمین زده می‌شود، جایی که کف دریا در یک حفره گسترده فرو می‌رود و نیروهای کشش بسیار ضعیف می‌شوند.
مطالعات دریایی و اندازه‌گیری‌های ماهواره‌ای نشان داد که سطح دریا در نزدیکی نوک شبه‌قاره هند کاهش می‌یابد که دلیل آن تفاوت گرانش بین فرورفتگی ژئوئیدی در زیر اقیانوس هند و نقاط گرانشی اطراف آن است که به آن‌ها «قله یا ارتفاعات» می‌گویند.
مطالعات متعددی تلاش کردهاند تا فرونشست زمین شناسی را در زیر اقیانوس هند توضیح دهند، که بیشتر آن‌ها به بقایای یک صفحه قبلی نسبت داده شده‌اند که میلیون‌ها سال پیش در گوشته زیر صفحه دیگری غوطه‌ور شده است. با این حال، هیچ توضیح قانع کننده‌ای وجود نداشت.
محققان دیگر، از مدل‌های توموگرافی لرزه‌ای استفاده کردهاند که از امواج لرزه‌ای برای به دست آوردن تصویری سه‌بعدی از داخل زمین برای مطالعه همرفت گوشته استفاده کردهاند، نوعی حرکت که در داخل سیالی رخ می‌دهد که در آن مواد گرم‌تر و سبک‌تر به سمت بالا، می‌آیند و مواد سردتر و متراکم‌تر تحت تأثیر گرانش فرو می‌روند.
آن‌ها دریافتند که به نظر می‌رسد مواد سبک‌تر در گوشته بالایی تا میانی در زیر زمین ژئوئید مسئول حضور کم گرانش در این منطقه باشد. بیشتر نظریه‌های کنونی سعی کردهاند این ناهنجاری را در ژئوئید پایینی با کمک صفحات اقیانوسی متراکم و سردی که گوشته را در گذشته غرق کردهاند، توضیح دهند.
در سال ۲۰۱۸، تیمی از دانشمندان از مرکز ملی تحقیقات قطبی و اقیانوسی در هند با یک کشتی برای نقشه‌برداری از ناحیه فرورفتگی ژئوییدی به راه افتادند و یک سری لرزه‌سنج را در کف دریا در منطقه مورد نظر توزیع کردند.
این تیم توانست جریان‌های داغ سنگ‌های مذاب را که از زیر اقیانوس هند بالا می‌رفت، نظارت کند. البته باید به دنبال سناریویی بود که شکل‌گیری فرورفتگی ژئوئید را در مراحل اولیه آن توضیح دهد.
بر اساس گزارشی که در وب‌سایت «ساینس آلرت» منتشر شده، محققان با مدل‌سازی نحوه لغزش صفحات تکتونیکی بر روی گوشته داغ و چسبنده زمین در ۱۴۰ میلیون سال گذشته، منشا فرورفتگی ژئوئید غول پیکر را تعیین کردند.
در آن دوره، صفحه تکتونیکی هند شروع به جدا شدن از ابرقاره گندوانا کرد تا حرکت خود را به سمت شمال آغاز کند. با جدا شدن صفحه هند، کف باستانی دریای تتیس در گوشته فرو رفت و اقیانوس هند باز شد.
در مطالعه‌ای که در ماه می گذشته در مجله Geophysical Research Letters منتشر شد، زمین‌شناسان دیپنجان پال و آتری گوش از مرکز علوم زمین انستیتوی علوم هند در بنگلور گفتند: «تمام مطالعات قبلی تغییر شکل‌های گرانشی را در فرورفتگی ژئوئیدی بررسی کردهاند، اما به چگونگی پیدایش آن توجهی نکرده‌اند.»
محققان بر این باورند که پاسخ در عمق بیش از هزار کیلومتری زیر پوسته زمین نهفته است، جایی که بقایای سرد و متراکم یک اقیانوس باستانی در حدود ۳۰ میلیون سال پیش به «قبرستان صفحه» در زیر آفریقا فرو می‌رود و به نوبه خود ماگمای سنگی داغ را حرکت می‌دهد. محققان بر این باورند که وجود مواد سبک‌تر در قسمت بالایی وسط گوشته عامل کاهش گرانش در این منطقه بوده است.
برای رسیدن به این نتایج، پال و گوش از بیش از ۱۰ مدل کامپیوتری برای شبیه‌سازی حرکت صفحات و حرکت گوشته استفاده کردند و شکل فرورفتگی دریا را که توسط آن مدل‌ها پیش‌بینی شده بود با مشاهداتی که از خود فرورفتگی ژئوئیدی مستند شده، مقایسه کردند.
ده مدل که این دو محقق روی آن‌ها کار کرده و به اشتراک گذاشته شده‌اند، وجود جریان‌های ماگمای داغ با چگالی کم را فرض می‌کنند که از زیر فرورفتگی ژئوییدی برخواسته است. این فرورفتگی ژئوییدی علاوه بر نقش ساختار لایه گوشته، توسط جریان‌هایی که تا ارتفاع کافی شناور بودند، تشکیل شده است.
محققان نوشتند: «نتایج ما نشان می‌دهد که برای مطابقت با فرورفتگی ژئوئید موجود از نظر شکل و ارتفاع، جریان‌های خروجی باید به اندازه کافی شناور باشند تا به عمق گوشته میانی صعود کنند.»
این مقاله بیان کرد که اولین جریان از این لایه‌های داغ حدود ۲۰ میلیون سال پیش در جنوب فرورفتگی زمین‌شناسی در اقیانوس هند و حدود ۱۰ میلیون سال پس از غوطه‌ور شدن دریای باستانی تتیس در گوشته پایینی ظاهر شده است. با گسترش جریان‌ها در زیر پوسته سنگی و نزدیک شدن به شبه جزیره هند، کاهش ژئوئید افزایش یافت.
از آنجایی که یافته‌ها با عناصر کار مدل‌سازی قبلی برای Gauche در سال ۲۰۱۷ مطابقت دارد، این دو زمین‌شناس پیشنهاد کردند که این جریان‌ها پس از فرورفتن کف دریای مدیترانه - تتیس باستانی در گوشته پایینی پدید آمدند و «بلوک آفریقا» معروف را مختل کردند.
