جابهجایی قارهها: سفری طولانی در پوستهٔ زمین
پازلی که کامل میشود: ایدهٔ وگنر
حدود یک قرن پیش، دانشمندی آلمانی به نام آلفرد وگنر5 متوجه چیزی عجیب شد. او دید که شکل سواحل شرقی آمریکای جنوبی و سواحل غربی آفریقا مانند دو تکه پازل به هم میچسبند! این تنها سرنخ نبود. فسیلهای یکسان گیاهان و حیوانات باستانی در دو سوی اقیانوس اطلس کشف شدند. چگونه یک گیاه میتوانسته از اقیانوس پهناور عبور کند؟ وگنر پاسخ داد: قارهها ثابت نیستند، آنها حرکت میکنند. او نظریهای به نام "رانش قارهای" ارائه کرد. اگرچه ایدهٔ او در ابتدا مورد تمسخر قرار گرفت، اما سنگ بنای کشفیات بزرگ بعدی شد.
| شواهد | توضیح | مثال ملموس |
|---|---|---|
| همراهی کنارههای قارهها | سواحل برخی قارهها مانند تکههای پازل در کنار هم قرار میگیرند. | مقایسهٔ نقشهٔ آمریکای جنوبی و آفریقا. |
| فسیلهای یکسان | بقایای یک گونهٔ گیاهی یا جانوری در قارههای امروزی که با اقیانوس جدا شدهاند. | فسیل گیاه گلوسوپتریس6 در جنوب همهٔ قارههای نیمکره جنوبی. |
| سنگهای همسن و ساختارهای زمینشناسی مشابه | تشابه در سن و نوع سنگها و رشتهکوهها در قارههای دور از هم. | تشابه کوههای قدیمی در شرق برزیل و غرب آفریقا. |
| آثار آبوهوایی دیرینه | یافتن رد یخچالهای طبیعی در مناطق گرم کنونی و برعکس. | ردی از یخچال در صحرای آفریقا که زمانی نزدیک قطب جنوب بوده است. |
موتور پنهان حرکت: تکتونیک صفحهای
وگنر نتوانست توضیح دهد که چه نیروی عظیمی میتواند قارههای سنگین را به حرکت درآورد. پاسخ این سوال چند دهه بعد با کشف تکتونیک صفحهای پیدا شد. بر اساس این نظریه، پوستهٔ سفت و سخت زمین (شامل قارهها و کف اقیانوسها) به چندین صفحهٔ بزرگ و کوچک شکسته شده است. این صفحات بر روی لایهای نیمهمذاب و خمیرگون در زیر خود به نام سستکره شناورند.
حرکت مواد داغ درون گوشتهٔ زمین (لایه زیرین پوسته)، مانند یک اجاق گاز عظیم، این صفحات را به حرکت درمیآورد. صفحات میتوانند در سه حالت کلی نسبت به هم حرکت کنند:
| نوع مرز | حرکت صفحات | پدیدهها و مثالها |
|---|---|---|
| واگرا (دورشونده) | صفحات از هم دور میشوند. | تشکیل کف اقیانوس جدید، آتشفشانهای زیردریایی. مثال: رشتهکوه میانی اقیانوس اطلس، که صفحههای اوراسیا و آمریکا را از هم دور میکند. |
| همگرا (برخوردی) | صفحات به هم برخورد میکنند. | تشکیل رشتهکوه، زمینلرزه، آتشفشان. مثال: برخورد صفحهٔ هند به صفحهٔ اوراسیا که باعث تشکیل کوههای هیمالیا شده است. |
| امتداد لغز (گذرنده) | صفحات در امتداد هم میلغزند. | زمینلرزههای شدید. مثال: گسل سنآندریاس در کالیفرنیا که صفحهٔ اقیانوس آرام و صفحهٔ آمریکای شمالی از کنار هم میلغزند. |
از گذشته تا آینده: داستان ابرقارهها
حرکت صفحات تکتونیکی، فرآیندی بسیار کند است. سرعت متوسط آن حدود ۲ تا ۵ سانتیمتر در سال است، یعنی تقریباً به سرعت رشد ناخنهای دست! اما در مقیاس زمانی زمینشناسی (میلیونها سال)، این حرکت آرام نتایج چشمگیری دارد.
دانشمندان با کمک شواهد، تاریخ حرکت قارهها را بازسازی کردهاند:
- حدود ۳۰۰ میلیون سال پیش: همهٔ خشکیها به هم چسبیده و ابرقارهٔ پانگهآ را تشکیل داده بودند.
- حدود ۲۰۰ میلیون سال پیش: پانگهآ شروع به شکستن کرد و به دو قارهٔ بزرگ لورازیا (شمال) و گوندوانا (جنوب) تقسیم شد.
- از آن زمان تا کنون: این قارههای بزرگ نیز شکسته شده و قارههای امروزی را به وجود آوردهاند. اقیانوس اطلس هنوز در حال پهنتر شدن و اقیانوس آرام در حال کوچکتر شدن است.
آینده چه میشود؟ پیشبینی میشود حرکت صفحات ادامه یابد و در آیندهای دور (مثلاً ۲۵۰ میلیون سال دیگر) دوباره یک ابرقارهٔ جدید تشکیل شود که گاهی آن را پانگهآ آلتیما7 مینامند.
اثراتی که میبینیم و حس میکنیم
جابهجایی قارهها فقط یک داستان قدیمی نیست؛ پدیدهای است که همین امروز اثرات آن را در زندگی خود مشاهده یا احساس میکنیم:
۱. شکلگیری کوهها: وقتی دو صفحهٔ حامل قاره (مثل هند و اوراسیا) به هم برخورد میکنند، لبههای آنها چین خورده و به سمت بالا فشرده میشوند. این فرآیند که کوهزایی نام دارد، عامل اصلی تشکیل بزرگترین رشتهکوههای زمین مانند هیمالیا و آلپ است. پس دفعهٔ بعد که به عظمت یک کوه نگاه کردید، در حال تماشای نتیجهٔ مستقیم حرکت صفحات زمین هستید.
۲. زمینلرزه و آتشفشان: بیشتر زمینلرزهها و فعالیتهای آتشفشانی در امتداد مرزهای همین صفحات رخ میدهند. وقتی صفحات به سختی روی هم میلغزند یا یکی به زیر دیگری میرود، انرژی زیادی آزاد میشود که به صورت زلزله احساس میشود. بههمین دلیل است که کشورهایی مانند ژاپن، ایران یا شیلی که روی مرزهای فعال صفحات قرار دارند، زلزلهخیز هستند.
۳. ذخایر معدنی و سوختهای فسیلی: حرکت صفحات در طول تاریخ زمین، شرایط مناسبی برای تشکیل ذخایر بزرگ نفت، گاز و زغالسنگ و همچنین کانیهای ارزشمند فلزی مانند مس و طلا فراهم کرده است. نقشهٔ منابع معدنی جهان نیز تا حد زیادی تحت تأثیر تاریخ حرکت قارههاست.
اشتباهات رایج و پرسشهای مهم
پاسخ: خیر، این یک تصور نادرست است. قارهها بر روی آب اقیانوسها شناور نیستند. آنها بخشی از صفحات سنگی ضخیم (لیتوسفر) هستند که بر روی لایهای کمچگالتر و حالتپذیرتر به نام سستکره (استنوسفر) حرکت میکنند. این حرکت بسیار کند و در اعماق زمین رخ میدهد.
پاسخ: زیرا سرعت این حرکت به اندازهای کم است که در مقیاس عمر انسان قابل تشخیص نیست. متوسط سرعت حرکت صفحات حدود ۲ تا ۵ سانتیمتر در سال است (تقریباً ۱ تا ۲ اینچ). در طول ۱۰۰ سال، یک صفحه فقط ۲ تا ۵ متر جابهجا میشود. اما آثار ناگهانی این حرکت (مانند زمینلرزه) را به خوبی احساس میکنیم.
پاسخ: بله، بر اساس الگوهای فعلی حرکت صفحات، دانشمندان پیشبینی میکنند که قارهها در آیندهای بسیار دور (صدها میلیون سال دیگر) دوباره به یکدیگر برخورد کرده و یک ابرقارهٔ جدید تشکیل خواهند داد. زمین دائماً در چرخهٔ "تکهتکه شدن ابرقاره" و "تشکیل دوبارهٔ آن" است.
پاورقی
1جابهجایی قارهها (Continental Drift): نظریهای که بیان میکند قارههای زمین در طول زمان زمینشناسی نسبت به یکدیگر حرکت کردهاند.
2پانگهآ (Pangaea): نام ابرقارهٔ بزرگی که در دوران کهن زمینشناسی، شامل تقریباً تمام خشکیهای سطح زمین بود.
3سستکره (Asthenosphere): لایهای نرم، حالتپذیر و نیمهمذاب در گوشتهٔ بالایی زمین که صفحات تکتونیکی بر روی آن شناورند.
4تکتونیک صفحهای (Plate Tectonics): نظریهای علمی که توصیف میکند چگونه پوستهٔ سنگکرهٔ زمین به صفحاتی تقسیم شده و این صفحات چگونه بر روی سستکره حرکت میکنند.
5آلفرد وگنر (Alfred Wegener): دانشمند، زمینشناس و هواشناس آلمانی که در اوایل قرن بیستم نظریهٔ جابهجایی قارهها را به طور جامع مطرح کرد.
6گلوسوپتریس (Glossopteris): نام یک سرده از گیاهان بذردار منقرضشده که فسیلهای آن به وفور در قارههای نیمکره جنوبی یافت میشود و یکی از شواهد کلیدی رانش قارههاست.
7پانگهآ آلتیما (Pangaea Ultima): نام فرضی برای ابرقارهای که طبق برخی پیشبینیها در آیندهٔ بسیار دور از به هم پیوستن دوبارهٔ قارههای امروزی تشکیل خواهد شد.
