تکتونیک سیاره ای
عنوان تک پژوهش: تکتونیک سیاره ای
نگارندگان: رحیم جلینی- رحمان جلینی
سال تالیف: ١٣٧٢
وضعیت نشر: متن کامل بزودی در روی اینترنت
شكل خارجی سیارات، شبیه به هم است اما مبداء آنها (به استثناء احتمالاً زهره) متفاوت است. بعنوان نمونه والیس مارینریس (Valles Marineris)، آمیخته ای از سنگابها و دربندهایی است كه ازنظر شكل نقشه برداری و سطح پیمایی ، به بخشهایی از سیستم شكاف شرقی شباهت دارد. باینحال ، بوسیله خصوصیاتِ آتشفشانی مشاهده شده ـ در مقیاس كوچكتر ـ در افریقا همراهی می شود، اگرچه شاید اینها، درنتیجه فرسایش، پیچیده شده باشند. مناطق وسیع دارای خصوصیات تكتونیكی مربوط به والی سمارینریس و نزدیكی آن با كوههای آتشفشانی مونتس تارسیس (Montes Tharsis) ، هر دو ، یك منشأ تكتونیكی را پیشنهاد می كنند . اما عدم وجود خصوصیات فشارشی (برای نمونه كوههای چین خورده) و معدود كوههای آتشفشانی ـ با توزیع جداگانه ـ اشاره به منابع ماگمایی مجزا (نه مناطق فرورانش (subduction)) دارند . بعلاوه عدم وجود توده های خاكی اقیانوسی و قارهای (كه ازنظرمكان نگاری تعریف شده اند)، قویاً مبین آنست كه تكتونیك صفحه ای، در مریخ عملی نبوده است . بعلاوه داده های گرانشی و نقشه برداری، قویاً پوسته خارجی صلبی را پیشنهاد می كنند كه بسیار ضخیم تر از پوسته زمین است . عطارد شبكه ای از پرتگاه های مصنوعی عظیم دارد كه بنظر می اید كه در برخی جاها، دارای آتشفشانی تغییرشكل یافته بواسطه روراندگی هستند . اما هیچگونه برجستگی های درحال گسترش ، نواحی فرورانش ، شكافها یا كوههای چین خورده ، بر نیمه عطارد ـ كه بوسیله مارینر 10 تصویر شده است ـ نمایان نمی باشد. بنابراین بنظر ميرسد كه فعالیت تكتونیك صفحه ای در آنجا نیز نامحتمل باشد. ماه در مقیاس وسیع هیچگونه خصوصیات فشارش را بنمایش نمی گذارد، بعلاوه داده های زمین شناختی ، پوسته خارجی صلب ضخیمی را برای ماه (همچون مریخ) پیشنهاد می كنند.
مشاهدات راداری سیاره زهره ، برخی دیدگاههای ناخوشایندی راجع به سطوح سیاره (اما با تجزیه و تحلیل اندكی با وجود مطالعات مفصل) را ارائه می دهند . خصوصیات سطحی كه به كوههای فشارشی ، قله های مجزای قرارگرفته در قوسهای مربوط به ناحیه كوهی ، برجستگی های (arcuate)، یك سنگاب وسیع {( شكل 15ـ4 )} و تغییرات مكان نگاری اشل قاره ای شباهت دارند به شرایط گداخته بسیار نزدیك به سطح مریخ، عطارد یا ماه اشاره دارند.
چرا مرّیخ ، عطارد یا ماه، خصوصیات تكتونیك صفحهای را نشان نمی دهند. یك پاسخ احتمالی آنست كه دمای داخلی زیادی كه برای نمود همرفتی جبه مورد نیاز است و بدین طریق صفحات زمین را حركت می دهد، تماماً بدلیل ابعاد كوچك این سیارات (نسبت بزرگتر مساحت سطحی به حجم) پراكنده می شود. تنها سیاره زهره، با ابعاد زمین قابل مقایسه بوده و مطابق مقیاس ابعادی سطح آن، بگونه ای موجه تكتونیك صفحه ای را نمایش می دهد.
احتمال مناسب دیگر آن است كه پوسته اصلی زمین صرفاً ممكن است نازكتر از پوسته دیگر سیارات باشد و از اینرو آسانتر ، ازهم شكاف می یابد. نهایت اینكه قسمت داخلی دیگر سیارات ممكن است فاقد نواحی زیر پوسته ـ كه در آنجا آمیختگی صحیح دما ، فشار و تركیب شیمیایی، سبب ایجاد ناحیه كم اصطكاكی می شوند كه صفحات پوستهای می توانند برمبنای آن، سریده شوند ـ باشد. تعیین قطعی حضور یا عدم حضور خصوصیات مكان نگاری تكتونیك صفحه ای در زهره (شاید بوسیله یك ماهواره تصویربردارنده مجهز به رادار) ـ بواسطه فراهم كردن بینشی كه پارامترهای كلی در آن ، حقیقتاً برای فرایند و گسترش تكتونیك صفحه ای، بسیار مهم و قطعی هستند ـ دارای اهمیت بسیاری برای شناخت زمین می باشد.
توپوگرافی سیاره مریخ
بزرگترین خصوصیات مكان نگاری دیگر در مریخ، بطورغیررسمی Syria Rise نامیده می شود . این ناحیه ، گنبد بزرگی است كه تقریباً میان طول جغرافیایی 40 و 140 درجه و میان عرض جغرافیایی 40+ و 40- درجه واقع می شود. اندازه گیريهای میدان گرانشی مریخ آشكار ساخته است كه Syria در تعادل ایزوستاتیكی نبوده و دورترین و وسیعترین تغییرمكان را از حالت تعادل ایزوستاتیكی نشان می دهد . برای بدست آوردن تعادل ایزوستاتیكی، ارتفاع آن ناگزیر كاهش خواهد یافت . این امر نشان می دهد كه تعادل ایزوستاتیكی ممكن است ـ بواسطه جریانات همرفتی داخلی ـ بسیار زیاد تغییر كرده باشد. بهرحال آرامش لرزه ای مرّیخ، شاهدی در برابر این احتمال است .
توضیح پیشنهادی دیگر آنست كه لیتوسفر این سیاره، ضخیم بوده و نیازمند دوره های زمانی هنگفتی برای سازگاری خود به حالت تعادل ایزوستاتیكی است . Syria، یك خصوصیت نسبتاً جدید بوده و بنابراین صرفنظر از این مسئله كه چگونه ایجاد شده است (و مجهول است)، یك لیتوسفر ضخیم می تواند بخوبی عدم حضور سازواری ایزوستاتیكی آن را توضیح دهد .
Syria بوسیله شكافهای بزرگی كه مهمترین آنها، والیس مارینریس است نشاندار می شود. این شكافها نشان می دهند كه بالاروی لیتوسفر، در سیاره موجود بوده و به ترك خوردگی آن تحت كشش ایجاد شده ، منجر می شود . بزرگترین شكاف لیتوسفری كه درحال حاضر ، سطح زمین را نشاندار می كند ، ریفت والی (Rift Valley) در آفریقا است . اما با وجود مساحت بزرگتر زمین ، والیس مارینریس بزرگتر است. بهرحال بنظر می اید كه بسیاری از شكافهای مریخ (ازجمله والیس مارینریس)، احتمالاً بواسطه فرسایش باد یا تغییر مكان ماگما افزایش مي یابند.
سیاره مرّیخ همچنین دارای كوههای آتشفشانی ای می باشد كه از هر آتشفشان شناخته شده ای در زمین، بزرگتر هستند. كوههای آتشفشانی با كمینه فرسودگی ـ و بنابراین جوانترین آتشفشانهای مرّیخ ـ بر نیمه غربی Syria، در منطقه ای بنام برجستگی تارسیس (Tharsis ridge) واقع هستند. چهار آتشفشان در آنجا وجود دارد كه تمامی آنها به ارتفاعات حدود 27 كیلومتر بالغ شده و بلندترین نقاط روی سیاره مریخ را تشكیل می دهند. این آتشفشانها بنظر نمی اید كه درحال حاضر فعال باشند. (المپوس مونس (Olympus Mons) بزرگترین آتشفشان سیاره است).
نزدیكترین خصوصیت به اینها ، در سطح زمین، آتشفشانهای سپر و بویژه آن دسته از آتشفشانهایی كه بجای آنكه در مرزهای صفحه ای موجود باشند در داخل صفحات روی می دهند هستند. آنها نامشان را از برش طوليشان دنبال می كنند: گنبدهای پهناوری كه به یك سپر جنگی شباهت دارند. در زمین، این گنبدها بوسیله لاواهای غنی از بازالت (لاواهای بازالتی) ایجاد می شوند. با توجه مطالعات طیف سنجی از مدار و مشاهدات و تجزیه و تحلیلهای انجام شده بر سطح سیاره ، این تفسیر برای مرّیخ نیز سازگار است. بنابراین نتیجه می تواند آن باشد كه لاواهایی كه این كوههای آتشفشانی را می سازد نتیجه گداختگی جزئی جبه ای هستند كه از نظر تركیب شیمیایی، با تركیب زمین مشابه مي باشند.
حجم بزرگ آتشفشانهای مریخ می تواند نتیجه یك منبع فراوان لاوا، و نیز عدم سازواری ایزوستاتیكی محلی و نیز نبود حركت صفحه لیتوسفر باشد كه تمایل به ایجاد زنجیره ای از آتشفشانهای كوچكتر (همچون در زمین) خواهد داشت . دو نكته اخیر ، این نظریه را تایید می كنند كه لیتوسفر مرّیخ ضخیم است.
كوههای آتشفشانی دیگری نیز در سیاره مریخ وجود دارند كه دارای ابعاد مختلف و در حالات گوناگون حفاظت، و نیز نشانه هایی از انواع متعدد دیگری از خصوصیات آتشفشانی (كه از برخی از آنها مقدار فراوانی لاوا ممكن است جریان یابد) می باشند .
اما اگرچه مریخ ممكن است میزان محسوسی فعالیت مجدد آتشفشانی در سطح سیاره را تحمل كرده و شاید پوسته كاملاً گستردهای را ایجاد كند. واضح بنظر می رسد كه هیچگونه سیستم تكتونیك صفحه ای هرگز نمودار نشده است. این نتیجه ، قویاً بواسطه عدم حضور دلایل روشن از مریخ تائید گردید. (شكل 13ـ3 خصوصیات مكان نگاری مشخصات مرزهای صفحه ای ـ نظیر رشته كوهها، برجستگي های "میان اقیانوسي"، گودالهای "اقیانوسی" و كوههای آتشفشانی (از نوعی كه در سطح زمین، در مرزهای صفحهای یافت شده و آتشفشانهای سپر، متفاوت هستند) را نشان می دهد). این نتیجه همچنین قویاً بواسطه توزیع فرازسنجی مریخ تائید می شود: ارتفاعات واقع بر مرّیخ ، تمایل کمی به دو سطح شدن ـ برخلاف زمین ـ دارند. این دو سطح، با پوسته اقیانوسی و پوسته قارهای تطبیق نموده و بوسیله فرایندهای تكتونیك صفحه ای ایجاد می شوند . در مریخ هیچ شاهدی برای وجود دو نوع پوسته موجود نیست.
شاید نزدیكترین فرایندی كه مبین آنست كه در مریخ، تكتونیك صفحهای رخ داده است ، بالا روی Syria است كه مبدأ حركت و ایجاد صفحه را نشان می دهد. دهانه های آتشفشانی برخوردی واقع بر سطح مریخ ، نسبتاً متعارف هستند. اما این دهانه ها در نیمكره جنوبی، متداولتر از نیمكره شمالی بوده و این مسئله، تفاوت برجسته دیگرى میان دو نیمكره است.