يتدفق أكبر رافد لنهر كولورادو “صعودًا” لأكثر من 100 ميل – وقد يكون لدى الجيولوجيين أخيرًا تفسير لذلك

ربما يكون الجيولوجيون قد حلوا أخيرًا لغزًا طويل الأمد يحيط بأكبر روافد نهر كولورادو، والذي يبدو أنه تحدى الجاذبية و تدفقت شاقة عندما تشكلت لأول مرة.

ال النهر الأخضر ينشأ في وايومنغ ويتصل بنهر كولورادو في منتزه كانيونلاندز الوطني في ولاية يوتا. منذ حوالي 8 ملايين سنة، شق النهر الأخضر طريقه عبر جبال يونتا التي يبلغ ارتفاعها 13000 قدم (4000 متر) في شمال شرق ولاية يوتا وشمال غرب كولورادو بدلاً من التدفق حول التكوين. لكن في دراسة جديدة، يرى الباحثون أن هذا غير ممكن بدون آلية لخفض الجبال.

“إنه طريق غريب”، يقول المؤلف الرئيسي للدراسة آدم سميثوقال الباحث في النمذجة العددية بجامعة جلاسكو في المملكة المتحدة لموقع Live Science. “نحن نعلم من خلال التأريخ وأشياء أخرى أن عمر سلسلة الجبال هو 50 مليون سنة، وأن النهر كان يسير في هذا المسار منذ 8 ملايين سنة فقط، ولكن ربما منذ مليوني سنة مضت.”

يتدفق النهر الأخضر عبر وادي لودور، حيث أدى إلى تآكل وادٍ يبلغ ارتفاع جدرانه 2300 قدم (700 متر). وقال سميث إن نظريتين متنافستين حاولتا في السابق تفسير سبب جريان النهر في هذا المسار، ولكن لم تكن أي منهما مقنعة بشكل خاص. إحدى الفرضيات هي أن نهر يامبا الواقع جنوب جبال يونتا قطع شمالًا عبر التكوين وأنشأ قناة للنهر الأخضر. كان هذا سيتطلب قدرًا هائلاً من القوة، والتي من غير المرجح أن ينتجها نهر يامبا، لأنه ليس كبيرًا بشكل خاص. وقال سميث: “لو كان هذا الأمر ذا مصداقية، لتوقعت وجود وديان عملاقة تمر عبر جميع سلاسل الجبال، لكن هذا ليس هو الحال”. النظرية الأخرى هي أن الرواسب تراكمت ورفعت النهر الأخضر مؤقتًا بحيث تجاوزت نهر اليونتاس وشق طريقه من خلالهما، لكن الأدلة المتاحة لا تدعم ذلك أيضًا. وقال سميث: “إن الرواسب التي تجدها هنا ليست بارتفاع وادي لودور”.

وبدلاً من ذلك، يشير الباحثون الذين أجروا الدراسة الجديدة إلى أن جبال يونتا قد تراجعت إلى النقطة التي يمكن أن يتدفق فيها النهر الأخضر فوقها. ويقترح الباحثون أن ظاهرة تسمى “التنقيط الليثوسفيري” أدت إلى سحب الجبال إلى الأسفل قبل أن يتسبب تأثير الارتداد في ارتفاع المناظر الطبيعية للأعلى مرة أخرى، مما أدى إلى التضاريس التي نراها اليوم.

تم نشر النتائج يوم الاثنين (2 فبراير) في المجلة مجلة البحوث الجيوفيزيائية: سطح الأرض.

قطرات الغلاف الصخري هي مناطق عالية الكثافة يمكن أن تتشكل مباشرة تحت الجبال، حيث تلتقي قشرة الأرض بأعلى الوشاح – وهي طبقة الكوكب الواقعة بين القشرة والنواة الخارجية. ويزيد وزن الجبال من الضغط عند قاعدة القشرة الأرضية، مما يشكل معادن مثل العقيق الأثقل من صخور الوشاح. في نهاية المطاف، تشكل هذه المعادن فقاعة تقطر من قاعدة القشرة، وتسحب الجبال إلى الأسفل وتقلل من ارتفاعها على سطح الأرض.

تؤدي قطرات الغلاف الصخري إلى حدوث تأثير ارتدادي عندما تنفصل أخيرًا وتغرق في الوشاح. إن مفهوم هذه القطرات حديث نسبياً، ولكن تم العثور على أدلة عليها في عدة أماكن، بما في ذلك جبال الأنديز. وقال سميث: “يمكن أن تحدث في أي مكان كان لديك فيه شكل سلسلة جبال، ويمكن أن تحدث في أي وقت”.

من العلامات الواضحة على تقطر الغلاف الصخري هو نمط يشبه نقطة الهدف من الارتفاع على سطح الأرض. قام سميث وزملاؤه بتصميم نماذج للعمليات الجيولوجية في جبال يونتا بناءً على الملامح غير العادية للأنهار هناك ووجدوا مثل هذا النمط. وقام الباحثون أيضًا بتحليل صور التصوير المقطعي الزلزالي – خرائط ثلاثية الأبعاد لباطن الأرض تم إنشاؤها باستخدام الموجات الزلزالية – من دراسة سابقة. وقال سميث إنهم عثروا على فقاعة بعمق 120 ميلاً (200 كيلومتر) في الوشاح أسفل Uintas والتي بدت تشبه إلى حد كبير قطرة الغلاف الصخري القديمة، مما يوفر دليلاً قويًا على هذه الآلية. بعد ذلك، استخدم الباحثون عمق وحجم التنقيط المرصود لحساب وقت انفصاله عن قاع جبال يونتا. ووجدوا أنه من المحتمل أن يكون قد تحرر قبل ما بين مليونين وخمسة ملايين سنة، وهو ما يتوافق مع تنبؤات النموذج حول متى انتعشت الجبال ويتطابق مع تقديرات وقت قطع النهر الأخضر عبر الجبال لأول مرة.

وقال سميث إن التنقيط أدى إلى انخفاض الجبال لدرجة أنها أصبحت “الطريق الأقل مقاومة”. وأضاف أنه بمجرد أن بدأ النهر الأخضر بالتدفق فوق نهر يوينتاس، استمر في شق الجبال، وإنشاء هياكل مثل وادي لودور.

واقترح خبراء آخرون لم يشاركوا في البحث أن هذا التفسير يمكن أن يحل في نهاية المطاف اللغز الذي طال أمده.

ميتشل ماكميلانوقال عالم الجيولوجيا البحثي في ​​معهد جورجيا للتكنولوجيا، إن تساقط الغلاف الصخري هو تفسير معقول لسبب تدفق النهر الأخضر بالطريقة التي يتدفق بها.

قال ماكميلان لـ Live Science في رسالة بالبريد الإلكتروني: “الجانب الأكثر إثارة في هذه الدراسة هو أنها تستخدم أدلة على سطح الأرض لفهم عمليات الوشاح وكيف يمكن أن تؤثر على الأحزمة الجبلية”. “سواء كانت فرضية التنقيط صحيحة هنا أم لا، فإن هذه الدراسة هي دليل قيم على مثل هذا النهج.”