מערך מגנטוטלורי שנפרס במשך כמעט שני עשורים חשף גוף סלעים עמיד במיוחד, המכונה Piedmont Resistor, שעשוי להיות שריד מתהליכי התפרקות פנגיאה
מפה תלת־ממדית חדשה של המבנה החשמלי מתחת לארצות הברית חושפת לא רק כיצד זורמים זרמים חשמליים במעמקי הקרקע, אלא גם פרקים קדומים בהיסטוריה של היבשת. לפי דיווח ב־Science, אחד הממצאים הבולטים הוא שבר יבשת קדום, הקבור מתחת לחזית המזרחית של הרי האפלצ'ים, ומכונה בידי החוקריםPiedmont Resistor . זהו גוף סלעים עמיד מאוד להולכה חשמלית, שנראה כשריד מתהליכים שהתרחשו בעת התפרקות יבשת־העל פנגיאה לפני כ־200 מיליון שנה . (science.org)
הממצא התגלה במסגרתUnited States Magnetotelluric Array , מערך מדידות רחב היקף שנועד למפות את התכונות החשמליות של הקרום והמעטפת העליונה מתחת לצפון אמריקה. לפי הסקר הגיאולוגי של ארה"ב, מערך הנתונים נאסף בשנים 2006–2024, והוא כולל יותר מ־1,700 תחנות מדידה ארוכות־מחזור הפרושות על פני ארצות הברית במרווחים של כ־70 קילומטרים. הנתונים שימשו לבניית National Impedance Map ולמודל מוליכות תלת־ממדי של ארה"ב . (USGS)
הטכניקה שבה השתמשו החוקרים נקראת מגנטוטלוריקה. היא מודדת שינויים טבעיים בשדות החשמליים והמגנטיים של כדור הארץ על פני השטח. מכיוון שסוגי סלע שונים, נוזלים, מינרלים וטמפרטורה משפיעים על הדרך שבה חשמל נע מתחת לפני הקרקע, המדידות מאפשרות לזהות מבנים גיאולוגיים עמוקים שאינם נחשפים בהכרח בשיטות סייסמיות רגילות. לפיCenter for Astrophysics | Harvard & Smithsonian , המערך מספק תמונה תלת־ממדית של ההתנגדות החשמלית מפני השטח ועד למעטפת, ולכן הוא מספק נתונים שונים מאלו שמספקים גלי רעידות אדמה .(cfa.harvard.edu)
שריד מפנגיאה מתחת למזרח ארה"ב
הגוף המכונה Piedmont Resistor בולט משום שהוא מוליך חשמל בצורה חלשה מאוד לעומת סביבתו. לפי הדיווחים, הוא משתרע לאורך אזור האפלצ'ים המזרחיים, ונחשב לאחת התגליות הבולטות של מערך המדידות. ההסבר המוצע הוא שמדובר בשריד ליתוספרי עתיק, שנוצר או עוצב מחדש בזמן פעילות געשית נרחבת הקשורה להתפרקות פנגיאה ולפתיחת האוקיינוס האטלנטי. מחקרים קודמים כבר תיארו את ה־Piedmont Resistor כגוף חריג במיוחד, בעל ליתוספרה עמידה ועמוקה יותר מכפי שהיה צפוי באזור שעבר מתיחה ופתיחה טקטונית (EGL).
הכינוי “יבשת אבודה” אינו אומר שנמצאה יבשת כמו אטלנטיס, אלא שבר של חומר יבשת קדום, שנבלע בתוך המבנה הגיאולוגי של צפון אמריקה ואינו נראה על פני השטח. החשיבות המדעית שלו היא בכך שהוא מספק עדות לאופן שבו יבשות־על מתפרקות, כיצד נוצרים אזורי שוליים יבשתיים, ואיך מבנים עמוקים יכולים להישמר במשך מאות מיליוני שנים מתחת לפני הקרקע.
המפה החדשה אינה עוסקת רק בעבר הרחוק. לפי הסקר הגיאולוגי של ארה"ב, הנתונים מאפשרים לחוקרים לזהות גבולות בין סוגי סלעים, נוזלים בעומק, אזורים שבהם עשויים להימצא משאבים גיאותרמיים ומינרלים חיוניים, וגם מבנים קדומים שהתחברו זה לזה במשך מיליארדי שנים ויצרו את צפון אמריקה כפי שהיא כיום.
לא רק גיאולוגיה: גם סיכון לרשת החשמל
למפת המוליכות החדשה יש גם משמעות מעשית מאוד. בעת סערות גיאומגנטיות, אנרגיה מן השמש יכולה לגרום לזרמים חשמליים בקרקע, ואלה עלולים לחדור לקווי מתח ולשנאים. לפיHarvard & Smithsonian . סערה כמו זו שגרמה להפסקת החשמל הגדולה בקוויבק ב־1989 עלולה להשפיע בעוצמה שונה באזורים שונים, בהתאם למבנה החשמלי של הקרקע. במיין, למשל, חישבו החוקרים שבאותה סערה הגיעו השדות הגיאו־חשמליים לעוצמה של 22.79 וולט לקילומטר, רמה שעלולה לסכן תשתיות חשמל.
המשמעות היא שהגיאולוגיה העמוקה אינה רק עניין אקדמי. אזורים שבהם הקרקע מוליכה או מתנגדת לזרם בצורה מסוימת יכולים להגביר או להפחית את הסיכון לרשתות חשמל בזמן סערות שמש. לפי USGS, שילוב נתוני USMTArray במפת השדות הגיאו־חשמליים בזמן אמת של NOAA ו־USGS , מאפשר להעריך בצורה מדויקת יותר את הסיכון המקומי לתשתיות בזמן סערות גיאומגנטיות
מפה אחת, שימושים רבים
החוקרים מדגישים כי מערך המדידות ישמש עוד שנים רבות. מעבר להבנת ההיסטוריה של האפלצ'ים ושל צפון אמריקה, הנתונים עשויים לסייע באיתור משאבים מינרליים קריטיים, בהערכת פוטנציאל גיאותרמי, בהבנת מערכות געשיות כמו ילוסטון, ובחקר אזורי תפר קדומים מתחת למישורים הגדולים של ארה"ב. לפיUSGS , המערך כבר תרם למחקרים על מבנה הרי האפלצ'ים, מחזור נוזלים מתחת למערב ארה"ב, אזורי תפר עתיקים, פוטנציאל מינרלים קריטיים ושורשים עמוקים של הרי געש
התגלית של “היבשת האבודה” מתחת לאפלצ'ים ממחישה כיצד טכנולוגיות מדידה חדשות משנות את הבנתנו את כדור הארץ. מה שנראה על פני השטח כרכס הרים ותיק ושחוק הוא למעשה רק השכבה העליונה של מערכת עמוקה בהרבה. מתחתיה מסתתרים שרידים של יבשות־על, אזורי התנגשות, פרקי געשיות קדומים ותכונות חשמליות שמשפיעות עד היום גם על תשתיות מודרניות.
כיתוב תמונה מוצע:
מפת המדידות של United States Magnetotelluric Array מציגה תחנות מדידה הפרושות ברחבי ארה"ב. המדידות חשפו את המבנה החשמלי של הקרום והמעטפת העליונה, ובהם גם את ה־Piedmont Resistor, גוף סלעים עמיד במיוחד מתחת לאזור האפלצ'ים. קרדיט: USGS / Public Domain
עוד בנושא באתר הידען:
