صدها میلیون سال پیش، چهره زمین بسیار متفاوت از وضعیت امروز بود. قارهها در یک ابرقارهی واحد به هم پیوسته بودند که پس از آن، با تغییر و جابجایی صفحات تکتونیکی زیرین، به تکههایی جداگانه شکست و این تکهها از یکدیگر دور شدند.
به گزارش سیناپرس، زمین همواره در حال فعل و انفعال بوده و لایه های زیرین سطح کره زمین در حال حرکت است. اگرچه ما این فرآیند را حس نمیکنیم، اما این پدیده هنوز هم در جریان است و دانشمندان معتقدند که ممکن است نشانههایی از آغاز باز شدن یک مرز تکتونیکی جدید در زیر قاره آفریقا یافته باشند.
بررسی های انجام شده در این رابطه نشان می دهد در منطقهای به نام کافو در زامبیا، که ایزوتوپهای هلیومی از طریق چشمههای آب گرم به سطح میآیند، به نظر میرسد که این ایزوتوپ ها از اعماق گوشتهی زمین سرچشمه گرفتهاند که این امر میتواند نشانهای اولیه از فعالیت شکافهای تکتونیکی باشد.
مایک دالی (Mike Daly)، زمینشناس دانشگاه آکسفورددر این رابطه می گوید: آبهای گرم در امتداد منطقه گراندز کافو در زامبیا، امضای ایزوتوپی هلیومی دارند که نشان میدهد این چشمهها ارتباط مستقیمی با گوشتهی زمین دارند که در عمق ۴۰ تا ۱۶۰ کیلومتر زیر سطح زمین قرار دارد.
این ارتباط به روشنی نشان می دهد مرز گسلی گراندز کافو فعال است و بنابراین، منطقه شکاف آفریقای جنوبی نیز فعال است که نشانهای اولیه از شکاف فیزیکی در آفریقا محسوب می شود.
باید توجه داشت زمین از زمان پیدایش خود در حدود ۴.۵ میلیارد سال پیش، تحولات چشمگیری را تجربه کرده و از یک سیاره سنگی مرطوب و غیرقابل سکونت به زیستکرهی پویای امروز تبدیل شده است. در این میان یکی از فرآیندهایی که در شکلگیری این جهان قابل سکونت نقش داشته، فعالیت تکتونیکی است.
بررسی های انجام شده نشان می دهد صفحات متحرک زمین، مواد معدنی را در پوسته بازیافت کرده، قارهها و اقیانوسها را جابجا، فعالیتهای آتشفشانی و زمینگرمایی را هدایت کرده و نهایتا به تنظیم چرخهی بلندمدت کربن بین درون زمین، اقیانوسها، جو و موجودات زنده کمک میکنند.
در نهایت روزی زمین آنقدر سرد خواهد شد که صفحات تکتونیکی آن منجمد و ثابت میشوند، اما این اتفاق احتمالاً میلیاردها سال دیگر رخ خواهد داد.
از مدت ها پیش قاره آفریقا به عنوان کانونی برای شکافهای تکتونیکی شناخته میشود. این شکاف از گودال آفارکه هممرز با دریای سرخ است، تا امتداد سمت شرقی این قاره در آفریقای شرق کشیده شده است؛ جایی که صفحه سومالی در حال دور شدن از صفحه آفریقا است.
در این میان منطقه گراندز کافو بخشی از یک سیستم شکاف است که به صورت مورب به طول ۲۵۰۰ کیلومتر در مرکز آفریقا گسترده شده و ممکن است در نهایت به صفحه میانه اقیانوس اطلس متصل شود؛ مرزی که صفحه آفریقا به صفحه آمریکای جنوبی میرسد.
پیش از این دانشمندان حدس زده بودند که این منطقه ممکن است آغازگر ایجاد یک مرز صفحهای جدید باشد، زمانی که صفحه آفریقا به دو نیمه میشکند، اما شواهد کافی در دست نداشتند.
یکی از راههای یافتن شواهد، مطالعهی نسبتهای ایزوتوپی است؛ ایزوتوپها نسخههای متفاوتی از اتمها هستند که تعداد پروتونهای یکسانی داشته اما تعداد نوترونهای متفاوتی دارند. این نسبتها میتوانند نشان دهند که آیا گازها از اعماق زمین سرچشمه گرفتهاند یا نزدیک به سطح. این نسبتهای ایزوتوپی سرنخی است که به یک ارتباط مستقیم با گوشته اشاره دارد؛ ارتباطی که نیازمند بررسی دقیقتر است.
به تازگی تیمی از متخصصان به رهبری روتا کارولیته (Rūta Karolytė)، زمینشناس دانشگاه آکسفورد نمونههایی از گازهای متصاعد شده در آب چشمههای گرم زامبیا برداشتند. آنها به دنبال نسبتهای ایزوتوپی غیرمعمولی بودند که نشانهای از منشأ گوشتهای زمین باشد.
این نشانه ها در چشمههای گرم منطقه کشف شد که به گفته آنها، نشاندهنده انتقال سیال از اعماق زیر پوسته است. همچنین نشانهی ضعیفتری از دیاکسید کربنِ با منشأ گوشتهای نیز مشاهده شد. در سیستمهای شکاف پیشرفتهتر، دیاکسید کربن معمولاً با افزایش فعالیت گوشتهای فراوانتر میشود. در مقابل، نمونههای برداشت شده از خارج از منطقه شکاف، تنها امضاهای مربوط به پوسته زمین را نشان دادند.
به این ترتیب اگر تصور کنیم تشکیل یک مرز تکتونیکی در مرکز آفریقا در حال آغاز است، این فرآیند بسیار کند بوده و میلیونها سال طول میکشد.
با این حال، این فرآیند ممکن است منبعی برای بهرهبرداری از انواع انرژی زمینگرمایی (Geothermal energy) و گازهای هیدروژن و هلیوم باشد. شرح کامل یافتهها در آخرین شماره نشریه «Frontiers in Earth Science» منتشر شدهاست.
مترجم: احسان محمدحسینی