ملخصات الأبحاث

صخور ممغنطة في ألواح الاندساس بالوشاح

.I. Kupenko et al
  • Published online:

لطالما ساد اعتقاد بأن الحد الفاصل بين قشرة الأرض ووشاحها - حد انقطاع «موهوروفيتش» Mohorovičić - هو السطح البيني الفاصل بين طبقة القشرة المغناطيسية، وطبقة الوشاح غير المغناطيسية. إلا أن هذا الافتراض صار موضع تشكيك بفعل الأرصاد الأرضية الفيزيائية، واكتشاف احتفاظ صخور الوشاح الدخيلة بالخصائص المغناطيسية، مما يشير إلى وجود مصادر مغناطيسية في الوشاح. وتعتبر أكاسيد الحديد هي المصادر الوحيدة المحتملة للشذوذ المغناطيسي في أعماق الوشاح، نتيجة لارتفاع درجات حرارتها الحرجة . والهيماتيت (α-Fe2O3) هو أكسيد الحديد السائد في الصخور المندسة على أعماق تتراوح ما بين 300 إلى 600 كيلومتر، المحدد من خلال التحلل الحراري للماجنتيت، وتبلور طور الماجنتيت عالي الضغط على عمق يزيد عن 600 كيلومتر تقريبًا. ومع ذلك، فإن نقص البيانات حول الخصائص المغناطيسية للهيماتيت في ظروف الضغط ودرجة الحرارة ذات الصلة يعيق تحديد الحدود المغناطيسية داخل الوشاح، ودورها في حالات الشذوذ المغناطيسي المرصودة.

في البحث المنشور، استخدم الباحثون تقنية التحليل الطيفي القائمة على تأثير «موسباور» Mössbauer باستخدام مسرع سينكروتروني في خلايا السندان الماسية المسخنة بالليزر؛ لاستقصاء التحولات المغناطيسية ودرجات الحرارة الحرجة في الأشكال المتعددة لمركب Fe2O3 عند مستويات ضغط، ودرجات حرارة تصل إلى 90 جيجا باسكال، و1,300 كلفن، على التوالي. توضح نتائج الباحثين أن الهيماتيت يحتفظ بخصائصه المغناطيسية في عمق المنطقة الانتقالية للوشاح الأرضي في نطاقات الاندساس الباردة، أو شديدة البرودة، وهو ما يشكل إطارًا من الصخور الممغنطة العميقة في منطقة غرب المحيط الهاديء.

ترتبط المصادر المغناطيسية العميقة مكانيًا بالمسارات المفضلة للأقطاب الجيومغناطيسية الافتراضية للأرض خلال عمليات انعكاس القطبية التي قد لا تعبر عن الأبعاد الهندسية للمجال الانتقالي. وإنما قد تكون المسارات عبارة عن أثر صناعي ناتج عن الصخور الممغنطة المحتوية على الهيماتيت في الألواح المندسة الباردة في أعماق منتصف المنطقة الانتقالية. وعليه، ينبغي أن تؤخذ المصادر المغناطيسية العميقة تلك في الاعتبار عند نمذجة بيانات الحقل المغناطيسي الأرضي، وخاصةً عند دراسات الأجرام الكوكبية التي تتبع فقط نظرية الدينامو القديم لتوليد المجال المغناطيسي، مثل المريخ.

Affiliation