صنع علماء باستخدام سفينة حفر في المحيطات أعمق حفرة حتى الآن في صخور وشاح الأرض، حيث توغلوا إلى عمق 1268 متراً تحت قاع المحيط الأطلسي وحصلوا على عينة كبيرة تقدم أدلة عن أكثر طبقات كوكبنا سمكاً. وقال الباحثون، إن هذه العينة الاسطوانية تطلعنا على تركيب الجزء العلوي من الوشاح والعمليات الكيمياوية التي تحدث حين يتفاعل هذا الصخر مع مياه البحر في طائفة متنوعة من درجات الحرارة.
ويشكل الوشاح أكثر من 80% من حجم الكوكب، وهو عبارة عن طبقة من الصخور السيليكاتية تقع بين القشرة الخارجية للأرض ونواة شديدة الحرارة. وعادة ما يكون من الصعب الوصول إلى صخور الوشاح إلا حين تكون مكشوفة في مواقع من قاع البحر تمتد بين صفائح بطيئة الحركة بحجم قارات تشكل سطح الكوكب.
ومن بين هذه الأماكن كتلة أتلانتس الصخرية، وهي جبل تحت الماء حيث تظهر صخور الوشاح في قاع البحر. ويقع هذا الجبل في منتصف المحيط الأطلسي إلى الغرب مباشرة من سلسلة جبال منتصف المحيط الأطلسي الشاسعة التي تشكل الحدود بين الصفيحة الأميركية الشمالية والصفيحتين الأوراسية والإفريقية.
وباستخدام معدات على متن السفينة جوديز ريزليوشن، حفر الباحثون في صخور الوشاح تحت نحو 850 متراً من مياه المحيط من أبريل إلى يونيو 2023. وتتكون العينة الأساسية التي انتزعوها من أكثر من 70% من الصخور بطول 886 متراً من الحفرة التي صنعوها.
وقال عالم الجيولوجيا يوهان ليسنبرج من جامعة كارديف في ويلز والمؤلف الرئيسي للدراسة التي نشرت في دورية ساينس: "عملية الاستخراج هذه سجلت رقماً قياسياً لأن المحاولات السابقة للحفر في صخور الوشاح صعبة، ولم يتجاوز الاختراق 200 متر وكانت عملية استخراج الصخور منخفضة نسبياً. في المقابل، اخترقنا 1268 متراً وانتزعنا أقساماً كبيرة من صخور الوشاح المتواصلة".
وأضاف ليسنبرج: "في السابق، اقتصر الأمر إلى حد كبير على عينات الوشاح المستخرجة من قاع البحر". ويبلغ قطر العينة الأساسية نحو 6.5 سنتيمتر. وقال عالم الجيولوجيا آندرو مكيج المشارك في الدراسة من جامعة ليدز في إنكلترا: "واجهنا صعوبة كبيرة في بدء الحفر".
ورصد العلماء كيفية تفاعل الزبرجد في العينة الأساسية مع مياه البحر عند درجات حرارة مختلفة. وقال ليسنبرج: "التفاعل بين مياه البحر وصخور الوشاح عند قاع البحر أو بالقرب منه يؤدي إلى إطلاق الهيدروجين الذي يشكل بدوره مركبات، مثل الميثان، تدعم حياة الكائنات الدقيقة".
وأضاف ليسنبرج: "انتزاع صخور من الوشاح تمكننا من دراسة هذه التفاعلات بتفصيل كبير وفي نطاق من درجات الحرارة المختلفة، وربطها بالملاحظات التي يجريها علماء الأحياء الدقيقة لدينا حول كم وأنواع الأحياء الدقيقة الموجودة في الصخور، والعمق الذي توجد فيه الأحياء الدقيقة تحت قاع المحيط".
ويقع موقع الحفر بالقرب من حقل "المدينة المفقودة" الهيدروحراري، وهي منطقة من الفتحات الحرارية المائية على قاع البحر تتدفق منها مياه شديدة السخونة. ويُعتقد أن العينة الأساسية تمثل صخور الوشاح الموجودة أسفل فتحات منطقة "المدينة المفقودة". ولا تزال العينة الأساسية قيد التحليل. وتوصل الباحثون إلى بعض النتائج الأولية حول تركيبها ووثقوا تاريخاً أطول مما كان متوقعاً لانصهار الصخور.
للتواصل معنا 