انتشار این مقاله


داستان‌های ناگفته: روزی که زمین تکان خورد

۵۰ سال پیش، نظریه‌ای رادیکال دیدگاه ما را به سیاره‌ای که در آن زندگی می‌کنیم، تغییر داد.

۵۰ سال پیش، نظریه‌ای رادیکال، دیدگاه ما را به سیاره‌ای که در آن زندگی می‌کنیم، تغییر داد. نظرات دن مکنزی (Dan McKenzie) آغاز عصر صفحات تکتونیک بود.

تحول بنیادین در فهم ما از سیاره‌مان به سال ۱۹۶۷ برمی‌گردد. دورانی که هیپی‌ها در سانفرانسیسکو دور هم جمع می‌شدند و با کارهای ضدفرهنگ خود، هوشیاری اجتماعی آمریکایی‌ها را به چالش می‌کشیدند، زمین‌شناسی جوان در جنوب کالیفرنیا روی ایده‌ای کار می‌کرد که همان قدر برای علوم زمین‌شناسی انقلابی محسوب می‌شود که کشف DNA در زیست‌شناسی آن گونه است. دن مکنزی تابستان عشق ۱۹۶۷ را صرف پی بردن به نظریه‌ی صفحات تکتونیک کرد.

دهه‌ها بود که دانشمندان در ایستا بودند سطح زمین شک کرده بودند و همان طور که این گونه است، فکر می‌کردند قاره‌ها حرکت می‌کنند. در اوایل قرن بیستم، آلفرد وگنر پیشنهاد کرد که قاره‌ها، مانند کوه‌های یخی شناور روی اقیانوس‌ها هستند. شواهد و قرائن نشان می‌داد که حرف او درست است؛ خطوط ساحلی و انواع فسیل‌های شبیه به هم در آمریکای جنوبی و آفریقا، حاکی از آن بود که این دو قاره زمانی یکی بودند.

با این تفاصیل، وگنر نتوانست دلیل حرکت قاره‌ها را اعلام کند؛ به همین دلیل هم افراد کمی او را جدی گرفتند. این واقعیت مسکوت، و راز بسیاری از اتفاقات روی زمین، از جمله آتشفشان‌ها، زلزله‌ها و وجود رشته کوه‌ها سر به مهر باقی ماند.

در طی سال‌های متمادی، این که مردم نمی‌فهمیدند چه اتفاقی در زمین می‌افتد، جای شگفتی نبود؛ چون دانشمندان هم چیز زیادی درک نکرده بودند. در اوایل قرن بیستم، نه لرزه‌نگاری وجود داشت، نه می‌توانستیم محل دقیق وقوع زلزله را بفهمیم و نه دانش قابل قبولی از کف دریاها داشتیم. همه‌ی این‌ها پس از جنگ جهانی دوم عوض شد.

در اواخر دهه‌ی ۱۹۴۰، برنامه‌ی محققان برای نقشه‌بندی اقیانوس‌ها به کشف سیستمی جهانی از رشته کوه‌های اقیانوسی انجامید. ویژگی این کوه‌های زیر دریا جالب توجه بود؛ برای مثال، در میان طول رشته کوه وسط اطلس، یک دره مانند مشاهده می‌شد. نظریه‌ای که خبر از نوعی حرکت داشت، سر زبان‌ها افتاد.

با اغاز جنگ سرد، لرزه‌نگاران مأموریت یافتند تا آزمایش‌های هسته‌ای زیرزمینی را شناسایی کنند. آن‌ها همچنین زمین‌لرزه‌هایی در مکان‌های مشخص، مثل همان رشته‌های اقیانوسی مشاهده کردند. مغناطیس‌سنج‌هایی که برای ردیابی زیردریایی‌ها طراحی شده بودند، در کوه‌های زیر اقیانوس، الگوهای مغناطیسی پیدا کردند. این یافته‌ها پیشنهاد می‌کرد که پوسته‌ی زمین از همین محل‌ها در حال شکل‌گیری و گسترش می‌باشد.

این یافته‌ها نمی‌توانستند بدون توجیه رها شوند. اگر پوسته‌ی زمین در چنین مکان‌هایی ساخته می‌شود، برای متعادل ماندن، باید در جایی هم تخریب گردد. زلزله‌ها نشان دادند که پروسه‌های دینامیک در حال اثرگذاری بر قسمت‌هایی از سطح زمین است. زمین‌شناسان کم کم شروع به نام بردن از صفحات کردند ولی هنوز دقیقاً نمی‌توانستند توضیح دهند.

مکنزی در مؤسسه‌ی اقیانوس‌شناسی Scripps در لاجولا کالیفرنیا درباره‌ی چگونگی حرکت صفحات فکر می‌کرد. در آن زمان، همه به فکر این بودند که در لبه‌های صفحات چه می‌گذرد. هیچ کس درباره‌ی احتمال حرکت کل صفحه نسبت به صفحات دیگر کار نکرده بود.

مکنزی روی گسل سن آندرس – ۱۹۶۷

صفحات سخت هستند. “ایده‌ی قاطع این بود که صفحات از طرف داخل، از درون تغییر شکل نمی‌دهند”. چنین به نظر نمی‌آمد ولی با سخت در نظر گرفتن صفحات، می‌توان شکل زمین‌شناختی آن‌ها را مانند سنگفرش‌هایی دور یک کره متصور شد. مکنزی و همکارش، باب پارکر (Bob Parker)، به این باور رسیدند که حرکت نسبی بین دو صفحه را می‌توان با کشیدن یک حلقه دور کره‌ی زمین به محوریت مرکز آن توصیف کرد. نظریه‌ای که برای اولین بار در قالب یک قضیه، توسط ریاضی‌دان سوئیسی، Leonhard Euler در قرن هجدهم مطرح شده بود. این کار به آن‌ها اجازه داد حرکت نسبی صفحات اقیانوس آرام شمالی را محاسبه کنند.

یافته‌های آنان دقیقا موافق با فعالیت زمین‌لرزه‌ای در آن منطقه بود که نشان می‌داد محاسبات درست است و نه تنها این حرکت واقعاً اتفاق می‌افتد، بلکه عامل زمین‌لرزه‌ها نیز می‌باشد.

این آخرین قطعه‌ی پازل بود. ناگهان آن‌ها نه تنها دیدند که جابه‌جایی صفحات رخ داده، بلکه حرکت نسبی آن‌ها را نیز نشان دادند. کل سطح زمین از صفحات سختی تشکیل شده که کیپ تا کیپ کنار هم قرار گرفته‌اند، ولی حرکت هم می‌کنند. مکنزی و پارکر مقاله‌ی خود را برای Nature فرستادند؛ چون می‌دانستند که به چیز مهمی دست یافته‌اند. ولی این گونه که معلوم شد، آن‌ها تنها نبودند.

انگار مقدر شده هر نظریه‌ای در یک زمان معلوم به دنیا بیاید؛ این بار هم نوبت تولد زمین‌ساخت صفحه‌ای بود. خبرش به مکنزی نرسیده بود؛ ولی جیسون مورگان (Jason Morgan) از دانشگاه پرینستون هم دقیقاً به همین نتیجه‌گیری رسیده و اوایل سال ۱۹۶۷ یک سخنرانی هم راجع به آن کرده بود. مورگان حتی سه نوع مرز بین صفحه‌ای را هم شناسایی کرد: کوه‌هایی که پوسته‌ی جدید در آن‌ها شکل می‌گیرند، خندق‌هایی که پوسته در آن ناپدید می‌شود و گسل‌هایی که در آن‌ها نه پوسته به وجود می‌آید، و نه از بین می‌رود. نظریه‌ی زمین‌ساخت صفحه‌ای هم‌اکنون متولد شده بود.

تاریخ‌نگارارن اصالت این نظریه را هم به مکنزی و هم به مورگان نسبت می‌دهند. مورگان هم‌اکنون در دانشگاه هاروارد فعالیت دارد. با این حال خود مکنزی گفته است که اولویت با مورگان بود.

هیچ مسأله‌ای در این باره وجود ندارد و وقتی مورگان درباره‌‌اش حرف می‌زد، من حتی راجع به آن فکر هم نکرده بودم. فقط چیزی راجع به آن [صحبت‌های مورگان] نشنیده بودم.

چیزی که مسلم است آن است که زمین‌شناسی از ۱۹۶۷ قدم به دنیای جدیدی گذاشت. اکتشاف صفحات تکتونیک کاملاً و اساساً موضوع را عوض کرد. زمین‌لرزه وقتی به وقوع می‌پیوندد که انرژی ذخیره شده بین صفحات به ناگهان آزاد شود. آتشفشان‌ها زمانی پدید می‌آیند که ماگما از گوشته‌ی فوقانی زمین به مرز بین صفحات می‌رسد و کوه‌ها زمانی شکل می‌گیرند که یک صفحه به طور بی‌وقفه‌ای به صفحه‌ی دیگر فشار می‌آورد. زمین‌ساخت صفحه‌ای آنقدر سهل و ممتنع است که ما فراموش می‌کنیم این نظریه فقط ۵۰ سال عمر دارد.

تأثیر این نظریه آنقدر فوری و بنیادین بود که سال ۱۹۷۳ در دوبلین در مدرسه‌ی ابتدائی به ما آموزش داده می‌شد. چنین قدرت نفوذی اعجاب‌آور است.

نیکی وایت، زمین‌شناس در دانشگاه کمبریج

با تغییر نگرش ما به زمین، دنیای مکنزی هم عوض شد.

حیرت‌آور بود. من یک شبه معروف شدم. یک دانشجوی کاملاً ناشناخته‌ی سال اول فوق دکترا، حالا به هر کنفرانس بین‌المللی که بود دعوت می‌شد. ولی من هنوز شغل نداشتم و دانشجو بودم.

سر و کله‌ی دعوت‌نامه به زودی پیدا شد. یک دوره‌ی استاد تمامی در منچستر و یکی هم در زوریخ. ولی مکنزی تصمیم گرفت در یک مرتبه‌ی پائین‌تر، در کمبریج بماند. “جداً درباره‌ی بچه زرنگ بودن در جایی مثل زوریخ رؤیاپردازی نکردم. ازدواج کردم و در کمبریج ماندم. آن زمان هم خیلی فقیر بودیم”.

او به کار روی زمین‌ساخت صفحه‌ای ادامه داد و با استفاده از آن توانست تکامل اقیانوس هند را توجیه کند. بقیه هم همین طور؛ مخصوصاً Xavier Le Pichon که نشان داد سطح زمین از شش صفحه‌ی اصلی تشکیل شده، و پوسته‌ای که در کف اقیانوس به وجود می‌آید با از بین رفتن پوسته در مناطق نزدیک‌شونده‌ی صفحات جبران می‌شود.

با این حال زمین‌ساخت صفحه‌ای همه چیز را هم حل نکرد. همه‌ی زلزله‌ها و آتشفشان‌ها در مرز بین صفحات اتفاق نمی‌افتند. ما امروزه می‌دانیم که صفحات کاملاً سخت و یکپارچه نیستند و خمیدگی آن‌ها می‌تواند باعث زلزله‌های داخل‌صفحه‌ای شود. همچنین جریان‌های عظیم ماگما از گوشته‌ی تحتانی می‌توانند آتشفشان به وجود بیاورند؛ مثل هاوایی.

مکنزی هنوز هم در کمبریج است و نه تنها پوسته و گوشته‌ی فوقانی زمین، بلکه صفحات تکنونیک مریخ و زهره را نیز مطالعه می‌کند. تمرکز از روی صفحات تکتونیک به دینامیک این صفحات انتقال یافته است. آیا پوسته‌ای که نابود می‌شود تا مرز بین هسته و گوشته راه دارد یا عمیق‌تر؟ پاسخ به این سؤال می‌تواند کلید فهم ما درباره‌ی نیروهای پیش‌برنده‌ی صفحات باشد. “هیچ کس واقعاً نمی‌داند آن پائین چه خبر است. این مسأله واقعاً دشوار خواهد بود”.

علی تقی‌زاده


نمایش دیدگاه ها (0)
دیدگاهتان را بنویسید