تمام اسکول کے بچے جانتے ہیں کہ سیارہ زمین تین (یا چار) بڑی تہوں میں تقسیم ہے: کرسٹ، مینٹل اور کور۔ عام طور پر، یہ سچ ہے، حالانکہ یہ عمومیت کئی اضافی تہوں کو مدنظر نہیں رکھتی ہے جن کی سائنسدانوں نے شناخت کی ہے، جن میں سے ایک، مثال کے طور پر، مینٹل کے اندر منتقلی کی تہہ ہے۔
15 فروری 2019 کو شائع ہونے والی ایک تحقیق میں، جیو فزیکسٹ جیسیکا ارونگ اور پرنسٹن یونیورسٹی کے گریجویٹ طالب علم وینبو وو نے، چین میں جیوڈیٹک اینڈ جیو فزیکل انسٹی ٹیوٹ کے سیڈاؤ نی کے تعاون سے، پہاڑوں کو تلاش کرنے کے لیے 1994 کے بولیویا کے بڑے زلزلے کے ڈیٹا کا استعمال کیا۔ مینٹل کے اندر گہرائی میں منتقلی زون کی سطح پر خصوصیات۔ یہ تہہ، جو 660 کلومیٹر زیر زمین واقع ہے، مینٹل کے اوپری اور نچلے حصوں کو الگ کرتی ہے (اس پرت کا کوئی باقاعدہ نام لیے بغیر، محققین نے اسے محض "660 کلومیٹر باؤنڈری" کہا)۔
زمین کے اندر اتنی گہرائی میں "دیکھنے" کے لیے، سائنسدانوں نے کرہ ارض کی سب سے طاقتور لہروں کا استعمال کیا، جو کہ سب سے زیادہ طاقتور زلزلوں کی وجہ سے ہوتی ہیں۔ جیو فزیکل سائنسز کی اسسٹنٹ پروفیسر جیسیکا ارونگ نے کہا کہ "آپ کو سیارے کو ہلانے کے لیے ایک بڑے، گہرے زلزلے کی ضرورت ہے۔"
بڑے زلزلے عام زلزلوں سے کہیں زیادہ طاقتور ہوتے ہیں - جن کی توانائی ریکٹر سکیل کے ہر اضافی قدم کے ساتھ 30 گنا بڑھ جاتی ہے۔ ارونگ کو اپنا بہترین ڈیٹا 7.0 اور اس سے اوپر کی شدت کے زلزلوں سے ملتا ہے، کیونکہ اس طرح کے طاقتور زلزلوں کے ذریعے بھیجی جانے والی زلزلہ کی لہریں ہٹ جاتی ہیں اور کرہ ارض کے دوسرے حصے اور پیچھے کی طرف سفر کر سکتی ہیں۔ اس مطالعے کے لیے، اہم ڈیٹا زلزلہ کی لہروں سے حاصل کیا گیا جو 8.3 کی شدت کے زلزلے سے ریکارڈ کیے گئے تھے - جو کہ ماہرین ارضیات کے ذریعہ ریکارڈ کیا گیا دوسرا سب سے گہرا زلزلہ تھا - جس نے 1994 میں بولیویا کو ہلا کر رکھ دیا تھا۔
"اس شدت کے زلزلے اکثر نہیں آتے۔ ہم بہت خوش قسمت ہیں کہ دنیا بھر میں 20 سال پہلے کے مقابلے میں اب بہت زیادہ سیسمومیٹر نصب ہیں۔ نئے ٹولز اور کمپیوٹر پاور کی بدولت پچھلے 20 سالوں میں زلزلہ پیما میں بھی بہت تبدیلی آئی ہے۔
ماہرین زلزلہ اور ڈیٹا سائنسدان سپر کمپیوٹر جیسے کہ پرنسٹن ٹائیگر کلسٹر سپر کمپیوٹر کا استعمال کرتے ہیں تاکہ زیر زمین گہرائی میں زلزلہ کی لہروں کو بکھیرنے کے پیچیدہ رویے کی نقالی کی جا سکے۔
ٹیکنالوجیز لہروں کی بنیادی خصوصیات پر مبنی ہیں: ان کی عکاسی اور ریفریکٹ کرنے کی صلاحیت۔ جس طرح روشنی کی لہریں جب پرزم سے گزرتی ہیں تو آئینے سے اچھل سکتی ہیں یا جھک سکتی ہیں (انعکاس) کر سکتی ہیں، اسی طرح زلزلہ کی لہریں یکساں چٹانوں سے گزرتی ہیں لیکن جب راستے میں کھردری سطحوں کا سامنا کرتی ہیں تو منعکس یا انعکاس ہو جاتی ہیں۔
"ہم جانتے ہیں کہ تقریباً تمام اشیاء کی سطحیں ناہموار ہیں اور اس وجہ سے وہ روشنی کو بکھیر سکتی ہیں،" وینبو وو نے کہا، مطالعہ کے سرکردہ مصنف، جنہوں نے حال ہی میں جیونومی میں پی ایچ ڈی کی ہے اور اب وہ کیلیفورنیا انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی میں پوسٹ ڈاکٹریٹ فیلو ہیں۔ "اس حقیقت کی بدولت، ہم ان اشیاء کو "دیکھ" سکتے ہیں - بکھرنے والی لہریں راستے میں آنے والی سطحوں کی کھردری کے بارے میں معلومات رکھتی ہیں۔ اس مطالعہ میں، ہم نے زمین کے اندر گہرائی تک پھیلنے والی بکھرتی ہوئی زلزلہ کی لہروں کا مطالعہ کیا تاکہ 660 کلومیٹر کی پائی جانے والی حد کی "کھردرا پن" کا تعین کیا جا سکے۔
محققین حیران تھے کہ یہ حد کتنی "کھردری" ہے - اس سے بھی زیادہ سطح کی تہہ جس پر ہم رہتے ہیں۔ "دوسرے لفظوں میں، یہ زیر زمین پرت راکی پہاڑوں یا اپالاچین پہاڑی نظام سے زیادہ پیچیدہ ٹپوگرافی کی حامل ہے،" وو نے کہا۔ ان کا شماریاتی ماڈل ان زیر زمین پہاڑوں کی صحیح اونچائی کا تعین کرنے سے قاصر تھا، لیکن اس بات کا قوی امکان ہے کہ یہ زمین کی سطح پر موجود کسی بھی چیز سے کہیں زیادہ ہیں۔ سائنسدانوں نے یہ بھی دیکھا کہ 660 کلومیٹر کی سرحد بھی غیر مساوی طور پر تقسیم ہے۔ اسی طرح جس طرح زمین کی تہہ میں کچھ حصوں میں ہموار سمندری سطح ہے اور کچھ حصوں میں بڑے بڑے پہاڑ ہیں، اسی طرح 660 کلومیٹر کی حد بھی اس کی سطح پر کھردرے زون اور ہموار تہہ رکھتی ہے۔ محققین نے 410 کلومیٹر کی گہرائی میں اور مینٹل کی درمیانی تہہ کے اوپری حصے میں زیرزمین تہوں کا بھی مطالعہ کیا، لیکن ان سطحوں کی ایک جیسی کھردری نہیں مل سکی۔
"انہوں نے محسوس کیا کہ 660 کلومیٹر کی حد زمین کی سطح کی تہہ کی طرح پیچیدہ ہے،" زلزلہ پیما ماہر کرسٹینا ہاوزر، ٹوکیو انسٹی ٹیوٹ آف ٹیکنالوجی کی اسسٹنٹ پروفیسر، جو اس تحقیق میں شامل نہیں تھیں۔ "زمین کے اندر 3 کلومیٹر کی گہرائی میں 660 کلومیٹر کے فرق کو تلاش کرنے کے لیے طاقتور زلزلوں سے پیدا ہونے والی زلزلہ کی لہروں کا استعمال ایک ناقابل تصور کارنامہ ہے۔… ان کے نتائج کا مطلب ہے کہ مستقبل میں، مزید جدید ترین زلزلہ ساز آلات کا استعمال کرتے ہوئے، ہم پہلے سے نامعلوم، باریک بینوں کا پتہ لگانے کے قابل ہو جائیں گے۔ سگنلز جو ہمیں ہمارے سیارے کی اندرونی تہوں کی نئی خصوصیات ظاہر کریں گے۔
سیسمولوجسٹ جیسکا ارونگ، جیو فزکس کی اسسٹنٹ پروفیسر، نے پرنسٹن یونیورسٹی کے مجموعے سے دو شہابیوں کو پکڑا ہے جن میں لوہا ہوتا ہے اور خیال کیا جاتا ہے کہ وہ سیارے کی زمین کا حصہ ہیں۔
ڈینس ایپل وائٹ کے ذریعہ لی گئی تصویر۔
اس کا کیا مطلب ہے؟
660 کلومیٹر کی حدود میں کھردری سطحوں کا وجود یہ سمجھنے کے لیے ضروری ہے کہ ہمارا سیارہ کیسے بنتا ہے اور کام کرتا ہے۔ یہ پرت مینٹل کو تقسیم کرتی ہے، جو ہمارے سیارے کے حجم کا تقریباً 84 فیصد بنتا ہے، اوپری اور نچلے حصوں میں۔ برسوں سے، ماہرین ارضیات اس بات پر بحث کرتے رہے ہیں کہ یہ حد کتنی اہم ہے۔ خاص طور پر، انہوں نے اس بات کا مطالعہ کیا کہ پردے کے ذریعے گرمی کی منتقلی کیسے کی جاتی ہے - اور کیا گرم چٹانیں گٹن برگ باؤنڈری (2900 کلومیٹر کی گہرائی میں مینٹل کو کور سے الگ کرنے والی پرت) سے مینٹل کی چوٹی تک منتقل ہوتی ہیں، یا اگر یہ حرکت 660 کلومیٹر کی حدود میں رکاوٹ ہے۔ کچھ جیو کیمیکل اور معدنیات سے متعلق شواہد بتاتے ہیں کہ پردے کی اوپری اور نچلی تہوں میں مختلف کیمیائی مرکبات ہوتے ہیں، جو اس خیال کی تائید کرتے ہیں کہ دونوں پرتیں حرارتی یا جسمانی طور پر نہیں ملتی ہیں۔ دیگر مشاہدات سے پتہ چلتا ہے کہ اوپری اور نچلے مینٹل میں کوئی کیمیائی فرق نہیں ہے، جس سے نام نہاد "اچھی طرح سے ملا ہوا مینٹل" تنازعہ پیدا ہوتا ہے، جہاں دونوں مینٹل پرتیں ملحقہ ہیٹ ایکسچینج سائیکل میں حصہ لیتی ہیں۔
وینبو وو نے کہا کہ "ہمارا مطالعہ اس تنازعہ پر ایک نیا تناظر فراہم کرتا ہے۔ اس مطالعے کے اعداد و شمار سے پتہ چلتا ہے کہ دونوں فریق جزوی طور پر درست ہو سکتے ہیں۔ 660 کلومیٹر کی باؤنڈری کا ہموار طبقہ مکمل، عمودی اختلاط کی وجہ سے ہو سکتا ہے، جہاں کھردرے، پہاڑی زونز بنائے گئے ہوں گے جہاں اوپری اور نچلے مینٹل کی تہوں کا اختلاط اتنی آسانی سے نہیں ہوا تھا۔
مزید برآں، تحقیقی سائنسدانوں کی طرف سے پائے جانے والے باؤنڈری پر پرت کا "کھردرا پن" بڑے، درمیانے اور چھوٹے پیمانے پر پایا گیا، جو نظریہ طور پر تھرمل بے ضابطگیوں یا کیمیکل ہیٹروجنیٹی کی وجہ سے ہو سکتا ہے۔ لیکن جس طرح گرمی کو مینٹل میں منتقل کیا جاتا ہے اس کی وجہ سے، وو بتاتے ہیں، کسی بھی چھوٹے پیمانے پر تھرمل بے ضابطگی کو چند ملین سالوں میں ہموار کر دیا جائے گا۔ اس طرح، اس تہہ کے کھردرے پن کی وضاحت صرف کیمیائی ہیٹروجنیٹی ہی کر سکتی ہے۔
اس طرح کے ایک اہم کیمیائی heterogeneity کی وجہ کیا ہو سکتا ہے؟ مثال کے طور پر، مینٹل کی تہوں میں چٹانوں کی ظاہری شکل جو زمین کی پرت سے تعلق رکھتی تھی اور لاکھوں سالوں میں وہاں منتقل ہوتی رہی۔ سائنسدانوں نے طویل عرصے سے سمندری فرش پر موجود پلیٹوں کی قسمت کے بارے میں بحث کی ہے جو بحرالکاہل کے ارد گرد اور دنیا کے دیگر مقامات پر ٹکرانے والے سبڈکشن زونز میں مینٹل میں دھکیل دی جاتی ہیں۔ ویبو وو اور جیسیکا ارونگ کا مشورہ ہے کہ ان پلیٹوں کی باقیات اب 660 کلومیٹر کی حد سے اوپر یا نیچے ہوسکتی ہیں۔
"بہت سے لوگوں کا خیال ہے کہ سیارے کی اندرونی ساخت اور پچھلے 4.5 بلین سالوں میں اس کی تبدیلیوں کا مطالعہ کرنا کافی مشکل ہے، صرف زلزلہ کی لہر کے اعداد و شمار کا استعمال کرتے ہوئے. لیکن یہ معاملہ بہت دور ہے! - ارونگ نے کہا - اس تحقیق نے ہمیں قدیم ٹیکٹونک پلیٹوں کی قسمت کے بارے میں نئی معلومات فراہم کی ہیں جو کئی ارب سالوں میں پردے میں اتری تھیں۔
آخر میں، ارونگ نے مزید کہا، "میرے خیال میں سیسمولوجی سب سے زیادہ دلچسپ ہوتی ہے جب یہ خلا اور وقت میں ہمارے سیارے کی اندرونی ساخت کو سمجھنے میں ہماری مدد کرتا ہے۔"
ترجمہ کے مصنف کی طرف سے: میں ہمیشہ انگریزی سے روسی میں ایک مشہور سائنس مضمون کا ترجمہ کرنے میں اپنا ہاتھ آزمانا چاہتا تھا، لیکن مجھے امید نہیں تھی جہاں تک یہ مشکل ہے. ان لوگوں کے لئے بہت احترام جو باقاعدگی سے اور مؤثر طریقے سے Habré پر مضامین کا ترجمہ کرتے ہیں. کسی متن کا پیشہ ورانہ ترجمہ کرنے کے لیے، کسی کو نہ صرف انگریزی جاننی چاہیے، بلکہ فریق ثالث کے ذرائع کا مطالعہ کرکے خود بھی موضوع کو سمجھنا چاہیے۔ زیادہ قدرتی لگنے کے لیے تھوڑا سا "گیگ" شامل کریں، لیکن اسے زیادہ نہ کریں تاکہ مضمون خراب نہ ہو۔ پڑھنے کا بہت بہت شکریہ 🙂
ماخذ: www.habr.com