Long Eccentricity Pervasively Modulates Abyssal Hill Formation at Mid-Ocean Ridges

في أعماق الأمواج، حيث يمتد قاع المحيط في ظلام أبدي، تقع تضاريس من التلال المتدحرجة والوديان العميقة. هذه هي التلال السحيقة، وهي جبال شاسعة تحت الماء تتشكل على طول الفواصل حيث تتباعد الصفائح التكتونية للأرض. لعقود من الزمن، عرف العلماء أن إيقاع مناخ كوكبنا، المدفوع بتذبذب وميل مدار الأرض، يترك أثراً على هذه الجبال تحت الماء. فعندما تنمو الصفائح الجليدية وتتقلص، يرتفع مستوى سطح البحر وينخفض، مما يغير الوزن الذي يضغط على قاع المحيط. وكان يُعتقد أن تغير الضغط هذا يعمل مثل صمام، يفتح ويغلق تدفق الصخور المنصهرة من أعماق الأرض إلى السطح، مما يخلق نمطاً في التلال يتوافق مع دورات تغير المناخ.

ومع ذلك، ظل هذا التفسير يبدو غير مكتمل دائماً. فالأنماط المرئية في التلال لم تكن تتطابق مع جميع الدورات المعروفة لمدار الأرض، وبدا أن هذا الارتباط ينقطع عند النظر إلى الأجزى الأقدم من قاع المحيط. فقد كانت هناك دورة محددة وطويلة لمدار الأرض، تتكرر كل 400,0 la 0 عاماً تقريباً، مفقودة من السجل. ترك هذا الفراغ الباحثين يتساءلون عما إذا كان هناك قوة أخرى أكثر مباشرة في العمل، قوة يمكنها الوصول إلى أعماق قشرة الأرض دون الحاجة إلى الغلاف الجوي أو المحيطات لنقل الإشارة.

لقد نجحت دراسة جديدة أجراها تشونهوي تاو وزملاؤه في ملء هذه القطعة المفقودة من اللغز. فمن خلال فحص أشكال قاع المحيط عبر 22 منطقة مختلفة حول العالم، من الحواف الأسرع انتشاراً إلى الأبطأ، اكتشف الفريق أن دورات الـ 400,000 عام هذه موجودة في كل مكان. وجدوا أن التلال لا تتفاعل فقط مع وزن المياه فوقها، بل يتم دفعها مباشرة بفعل قوة جاذبية الشمس نفسها.

ولإيجاد هذا الإيقاع الخفي، جمع الباحثون كمية هائلة من البيانات. فقد نظروا في 122 خريطة مفصلة لقاع المحيط، حيث دمجوا قياسات عمق المياه مع السجلات المغناطيسية المخفية في الصخور. كانت البيانات المغناطيسية حاسمة لأنها تعمل كخط زمني؛ فبينما تتشكل صخور جديدة عند حواف منتصف المحيط، فإنها تلتقط اتجاه المجال المغناطيسي للأرض في تلك اللحظة. ومن خلال تحديد نطاقات ضيقة معينة من الصخور ذات تاريخ مغناطيسي معروف، استطاع الفريق تحديد عمر قاع المحيط بدقة في كل مكان. سمح لهم ذلك بالنظر إلى الماضي لفترة أبعد بكثير من الدراسات السابقة، التي كانت محدودة غالباً بآخر مليون سنة. لقد ركزوا على فترة تسمى "عصر ماتويوما" (Matuyama Chron)، والتي تمتد من حوالي 780,000 عام مضت حتى نهاية تلك الفترة، لمعرفة ما إذا كانت دورة الـ 400,000 عام الطويلة موجودة في التضاريس.

كانت النتائج مذهلة. فعندما حلل الفريق ارتفاع وتباعد التلال السحيقة، ظهرت ذروة واضحة عند علامة الـ 400,000 عام في كل موقع تقريباً درسوه. كان هذا الإرسال أقوى في الحواف الأبطأ انتشاراً، حيث تكون التلال أكبر وأكثر تباعداً، ولكنه كان موجوداً أيضاً في الحواف الأسرع. أثبت هذا الاكتشاف خطأ الفكرة القائلة بأن تغيرات مستوى سطح البحر هي المحرك الأساسي. فبينما يتغير مستوى سطح البحر مع الدورة الأقصر البالغة 100,000 عام، فإن دورة الـ 400,000 عام لا تظهر بوضوح في تاريخ مستويات سطح البحر خلال الفترة التي درسوها. ولو كانت التلال تتفاعل فقط مع وزن الماء، لكان من المفترض أن يغيب نمط الـ 400,000 عام، لكنه لم يكن كذلك.

بدلاً من ذلك، يقترح المؤلفون آلية أكثر مباشرة تتضمن الجاذبية. فمدار الأرض ليس دائرة مثالية؛ بل يتمدد وينكمش في دورة تستغرق حوالي 400,000 عام. عندما يكون المدار أكثر تمدداً، تقترب الأرض من الشمس عند أقرب نقطة لها. هذا التغيير في المسافة يغير قوة جذب الشمس لكوكبنا. وقد حسب الباحثون أن هذا التباين في الجاذبية الشمسية هو في الواقع أقوى بكثير من قوة سحب القمر، المعروفة بالتسبب في المد والجزر في المحيطات وحتى في الأرض الصلبة.

يقترح الفريق أن هذا السحب الشمسي الأقوى يعمل كمحفز لغرف الصهارة (الماجما) العميقة تحت قاع المحيط. فتماماً كما يمكن لجاذبية القمر أن تسحب الأرض الصلبة لتحدث مد وجزراً طفيفاً، فإن جاذبية الشمس، عندما تكون في ذروتها خلال دورة الـ 400,000 عام، تعطي الصخور المنصهرة داخل الأرض دفعة أقوى. هذه الدفعة تجعل من الأسهل على الصهارة اختراق القشرة والاندفاع للخارج، مما يخلق قاع بحر جديداً. وعندما يكون المدار أقل تمدداً، يكون السحب أضعف، وتحدث الانفجارات بشكل أقل تكراراً. هذا التحفيز الإيقاعي يخلق نمط التلال والوديان الذي نراه اليوم.

يغير هذا الاكتشاف فهمنا للارتباط بين السماء والأرض العميقة. فهو يظهر أن إيقاع النظام الشمسي يمكن أن يتحكم مباشرة في تكوين قاع المحيط، بشكل مستقل عن المناخ أو العصور الجليدية. تعمل دورة الـ 400,000 عام كمنظم إيقاع عالمي، نبض ثابت يقود عملية إنشاء قشرة جديدة في أعماق محيطات العالم. وبينما لا تزال التفاصيل الدقيقة لكيفية عمل هذا المحفز الجاذبي داخل وشاح الأرض بحاجة إلى المزيد من الاستكشاف، إلا أن الأدلة أصبحت واضحة الآن: تلال أعماق المحيطات تضبط إيقاعها مع الرقصة الطويلة والبطيئة لمدار الأرض حول الشمس.