به نقل از ویفروم، اگر اقیانوس‌های زمین به‌طور کامل تخلیه شوند شاهد زنجیره‌ای عظیم از آتشفشان‌های زیردریایی متحرک خواهیم بود. این سیستم گسترده پشته اقیانوسی، محصول واژگون‌شدن مواد در داخل زمین است، جایی که دمای جوش می‌تواند ذوب کند، سنگ‌ها را از درون پوسته بالا بکشد، کف دریا را بشکافت و در صدها میلیون سال موجب تغییر سطح کره‌ زمین شود.

اکنون زمین‌شناسان در MIT هزاران نمونه از مواد فوران‌شده در امتداد پشته اقیانوس را مورد تجزیه‌وتحلیل قرار داده و سوابق شیمیایی آنها را برای تخمین درجه حرارت داخلی زمین بررسی کرده‌اند. نتایج تجزیه و تحلیل‌ها نشان می‌دهد که دمای پشته اقیانوس‌های زمین نسبتا سازگار (در حدود ۱۳۵۰ درجه سانتی‌گراد) و تقریبا به اندازه شعله آبی محدوده گاز داغ است. با این حال، نقاط داغ در امتداد پشته اقیانوس‌ها وجود دارد که می تواند به ۱۶۰۰ درجه سانتی‌گراد برسد و قابل مقایسه با داغ‌ترین گدازه است.

دانشمندان با استفاده از این نقشه می‌توانند فرایندهای ذوب که باعث ایجاد آتشفشان‌های زیردریایی می‌شوند را بهتر درک کنند و اینکه چگونه این فرایندها می‌توانند سرعت تکتونیک صفحات را در طول زمان پیش ببرند.

استفانی براون کرین، محقق ارشد این بررسی گفت: تکتونیک صفحات و همرفت فرایندهای مهمی در شکل‌گیری تاریخ زمین بوده‌اند. دانستن درجه حرارت در کل این زنجیره برای درک سیاره به‌عنوان یک موتور حرارتی و اینکه چگونه ممکن است زمین با سایر سیارات متفاوت باشد و بتواند حیات را حفظ کند، ضروری است. دمای داخلی زمین در صدها میلیون سال نقش مهمی در شکل‌دهی سطح کره زمین ایفاء کرده است اما راهی برای خواندن مستقیم این دما در ده‌ها تا صدها کیلومتر زیر سطح نیست.

دانشمندان برای استنباط دمای گوشته فوقانی (لایه زیر پوسته زمین) از روش‌های غیرمستقیم استفاده کرده‌اند اما برآوردهای آنان تاکنون قطعی نشده است و دانشمندان درباره میزان دمای متفاوت در سطح زمین اختلاف نظر دارند.

محققان در این بررسی، الگوریتمی با نام ReversePetrogen ارائه کرده‌اند که برای ردیابی تاریخچه شیمیایی سنگ در گذشته، شناسایی ترکیب اصلی عناصر و تعیین دمای ذوب‌شدن سنگ در زیر سطح طراحی شده است.

این الگوریتم بر اساس سال‌ها آزمایش انجام شده در آزمایشگاه گروو (Grove’s lab) برای بازتولید و توصیف فرایندهای ذوب در داخل زمین ارائه شده است. محققان در آزمایشگاه، سنگ‌هایی با ترکیبات مختلف را گرم و به دما و فشارهای مختلف رساندند تا تکامل شیمیایی آنها را مشاهده کنند. محققان از طریق این آزمایش‌ها توانستند الگوریتم جدیدی برای پیش‌بینی رابطه بین دما، فشار و ترکیب شیمیایی سنگ به‌دست آورند.

همچنین این الگوریتم جدید را درباره صخره‌های جمع‌شده در امتداد پشته اقیانوس، سیستم آتشفشانی زیردریا به طول بیش از ۷۰ هزار کیلومتر اعمال کردند. پشته‌های اقیانوسی مناطقی هستند که در آن صفحات تکتونیکی بر اثر فوران مواد از گوشته زمین از هم جدا می‌شوند (فرایندی که توسط دمای زیرین ایجاد می‌شود).

محققان اظهار کردند: بر این اساس می‌توان دمای کل سطح زمین را بر اساس درجه حرارت این پشته‌ها تعیین کرد. سوال این است که داده‌ها درباره تغییرات دمای گوشته در کل زنجیره چه چیزی را نشان می‌دهد.

داده‌های بررسی بر روی بیش از ۱۳ هزار و ۵۰۰ نمونه در سیستم پشته اقیانوسی در چند دهه و توسط چندین سفر تحقیقاتی ارائه شده است. هر نمونه در مجموعه داده‌گدازه‌ای است که در اقیانوس فوران کرده و فورا توسط آب اطراف به شکل بکر و دست‌نخورده سرد شده است. به این ترتیب، گروه محققان توانست نقشه‌ای از دمای گوشته در تمام طول سیستم پشته اقیانوس تهیه کند. آنان از روی این نقشه مشاهده کردند که بسیاری از گوشته‌ها نسبتا همگن هستند و دمای متوسط آنها در حدود ۱۳۵۰ درجه سانتی‌گراد است.

نقاط داغ را به‌عنوان مناطقی در گوشته در نظر می‌گیرند که گرمتر است، جایی که ذوب بیشتر و سریع‌تر می‌شود، اما به‌طور دقیق نمی‌دانیم که چرا و یا چه اندازه گرمتر است و نقش ترکیب در نقاط داغ چیست. برخی از این نقاط داغ در پشته قرار دارند و اکنون ممکن است با استفاده از این تکنیک جدید درک کنیم که تغییرات نقطه داغ در سطح جهان چگونه است. این موارد درباره دمای زمین، نکات اساسی ارائه می‌کند که می‌توانیم به نحوه تغییر آن در طول زمان بیاندیشیم.

محققان گفتند: درک این پویایی‌ها به ما کمک می‌کند تا نحوه رشد و تکامل قاره‌ها در زمین و زمان فرورانش و تکتونیک صفحات که در پیدایش حیات بسیار مهم هستند را تعیین کنیم.

یافته‌های این بررسی در نشریه eophysical Research ارائه شده است.

انتهای پیام