ה"גוש" הלוהט שנע לעבר ניו יורק חשף תגלית מסתורית במעמקי כדור הארץ

עמוק מתחת לצפון-מזרח ארצות הברית מסתתרת כבר מיליוני שנים תעלומה גיאולוגית עצומה. מדענים מכנים אותה "האנומליה הצפונית של הרי האפלצ'ים" - אזור ברוחב של מאות קילומטרים שבו הסלעים במעטפת כדור הארץ חמים באופן חריג. מחקר מ-2025 אף הציע שהמסה הזאת נעה באיטיות לכיוון דרום-מערב, ואם המודל נכון, מרכזה עשוי לחלוף מתחת לאזור ניו יורק בעוד כ-15 מיליון שנה.

עכשיו, בניסיון להבין טוב יותר מה בדיוק קורה שם למטה, צוות חוקרים מאוניברסיטאות ייל ומינסוטה יצר את המפה התלת-ממדית המפורטת ביותר עד כה של האזור. אלא שבמקום לפתור רק את התעלומה המוכרת, הסריקה חשפה אחת חדשה: מתחת לקונטיקט נמצא מבנה צר וכמעט אנכי, שיורד מאות קילומטרים עמוק יותר מה"גוש" החם שלצדו.

והחלק המעניין באמת הוא שהשניים מתנהגים באופן הפוך לחלוטין.

המחקר החדש, שפורסם בכתב העת Journal of Geophysical Research: Solid Earth, השתמש בטומוגרפיה סייסמית - שיטה שפועלת במידה מסוימת כמו בדיקת CT רפואית.

במקום קרני רנטגן שעוברות דרך גוף האדם, החוקרים מודדים גלים סייסמיים שנוצרים ברעידות אדמה רחוקות ועוברים דרך פנים כדור הארץ. מהירות הגלים משתנה בהתאם לטמפרטורה, לצפיפות ולהרכב של הסלעים שבהם הם נתקלים, ולכן אפשר להשתמש בהם כדי לבנות מעין תמונה תלת-ממדית של מה שמסתתר מאות קילומטרים מתחת לרגלינו.

החוקרים שילבו נתונים ממערכות ניטור קבועות בארצות הברית ובקנדה עם שלוש רשתות זמניות וצפופות של תחנות סייסמיות שהוצבו בניו אינגלנד. בחלק מהמקומות המרחק בין התחנות היה רק 5 עד 25 קילומטרים, מה שאפשר לראות פרטים קטנים בהרבה מאלה שנראו במיפויים קודמים.

התוצאה חידדה מאוד את גבולות האנומליה המוכרת. לפי המודל החדש, היא משתרעת מעומק של כ-60 קילומטרים ועד כ-200 קילומטרים מתחת לפני השטח ונשארת בתוך המעטפת העליונה.

גלי ה-P, הגלים הסייסמיים המהירים ביותר שנוצרים ברעידות אדמה, נעו בחלקים ממנה במהירות נמוכה בכ-4% מהצפוי. מהירות נמוכה כזאת תואמת בדרך כלל לסלע חם יותר או לסלע שעבר שינוי בהרכבו.

אבל חשוב להבהיר: למרות הכינוי הציורי "גוש לוהט", לא מדובר בכדור ענק של לבה או באגם מגמה תת-קרקעי. מדובר בנפח עצום של סלע מוצק במעטפת, שהמאפיינים שלו שונים מאלה של הסלעים שסביבו.

לצד האנומליה החמה, מתחת לקונטיקט, הופיע בסריקות מבנה קטן וצר שכמעט נראה כמו עמוד היורד אנכית אל תוך כדור הארץ.

בניגוד ל"גוש", שגורם לגלים הסייסמיים להאט, בתוך העמוד הזה הם דווקא נעים מהר יותר. המשמעות האפשרית היא שהסלע שם קר וצפוף יותר מהסביבה.

המבנה עובר דרך המעטפת העליונה וממשיך עד תחתית אזור המעבר של המעטפת - עומק שעשוי להגיע לכ-660 קילומטרים מתחת לפני האדמה.

גם כאן לא מדובר ב"עמוד" חלול או במנהרה תת-קרקעית. זהו נפח תלת-ממדי של סלע שהחוקרים מסוגלים לזהות רק משום שהגלים הסייסמיים עוברים דרכו במהירות שונה.

החוקרים אף ביצעו בדיקות כדי לוודא שהמבנה אינו תוצאה מלאכותית של פערים בנתונים או מגבלות של שיטת המיפוי. הוא נשאר גלוי גם בבדיקות האלה, אך מה בדיוק הוא וכיצד הגיע לשם עדיין לא ידוע.

אחד ההסברים המרכזיים שמציעים החוקרים נשמע כמעט כמו תרחיש מתוך סרט אסונות - אך הוא מתרחש בקצב גיאולוגי איטי להחריד.

ייתכן שהעמוד הוא למעשה חלק מהליתוספרה היבשתית - השכבה הקשיחה הכוללת את קרום כדור הארץ ואת החלק העליון ביותר של המעטפת - שניתק מתחת לצפון אמריקה והחל לשקוע בגלל משקלו.

התהליך הזה מכונה "היפרדות ליתוספרית". כאשר חלק קר וצפוף מתנתק ושוקע, חומר חם וקל יותר מהמעטפת שמתחת יכול לעלות ולתפוס את מקומו.

אם זה מה שקרה בניו אינגלנד, ייתכן שהעמוד הקר וה"גוש" החם הם למעשה שני חלקים של אותו סיפור: חתיכת סלע צפופה שקעה למטה, ובמקומה עלה חומר חם יותר שיצר את האנומליה העצומה שנראית כיום.

אבל החוקרים מדגישים שהמחקר עדיין לא מוכיח שזה אכן התרחיש.

אפשרות נוספת היא ששני המבנים הם שני הצדדים של זרם ענק ואיטי במעטפת. בתרחיש כזה חומר חם עולה בצד אחד, בעוד חומר קר וצפוף יורד בצד השני - מעין מסוע תת-קרקעי שפועל לאורך מיליוני שנים.

ומה בכלל עושה "גוש" חם מתחת לאזור שקט?

זו השאלה שמטרידה גיאולוגים כבר שנים.

אזורים של מעטפת חמה באופן חריג נמצאים לרוב ליד הרי געש או גבולות פעילים בין לוחות טקטוניים. ניו אינגלנד אינה מתאימה לאף אחד מהתיאורים האלה. האזור נמצא הרחק מגבול פעיל של לוחות, והחוף המזרחי של צפון אמריקה נחשב מבחינה טקטונית לשקט כבר כ-180 מיליון שנה.

מחקר נפרד שפורסם ב-2025 הציע פתרון מפתיע לתעלומה: ייתכן שמקורה של האנומליה נמצא בכלל כ-1,800 קילומטרים מהמקום שבו היא נמצאת היום.

לפי המודל שהציעו חוקרים מאוניברסיטת סאות'המפטון וממרכז GFZ הגרמני למדעי כדור הארץ, הסיפור התחיל לפני כ-80 עד 90 מיליון שנה, כשגרינלנד וקנדה החלו להיפרד ונפתח ביניהן ים לברדור.

ההתפרקות הזאת, לטענתם, ערערה את החלק התחתון של הלוח היבשתי. חתיכות צפופות של סלע החלו לשקוע אל תוך המעטפת, ובמקומן עלה חומר חם יותר.

החוקרים השוו את התהליך לטיפות שעולות ויורדות במנורת לבה, אלא שבמקרה הזה כל תנועה אורכת מיליוני שנים.

לפי המודל, האנומליה נודדת דרומה-מערבה בקצב של כ-20 קילומטרים בכל מיליון שנה. אם הקצב הזה יימשך, מרכזה עשוי להגיע מתחת לאזור ניו יורק בעוד כ-15 מיליון שנה.

למרות הכותרת המתבקשת על "גוש לוהט שנע לעבר ניו יורק", אין שום סיבה להתחיל לארוז.

האנומליה אינה צפויה להגיע לעיר בעתיד שאפשר למדוד בקנה מידה אנושי, והמחקרים אינם מצביעים על איום מיידי של התפרצות געשית, רעידת אדמה חריגה או כל אסון אחר בקונטיקט, בניו יורק או במדינות הסמוכות.

למעשה, התנועה שמיוחסת לה איטית כל כך שבמהלך כל ההיסטוריה המתועדת של האנושות היא כמעט שלא הייתה זזה באופן שניתן להבחין בו.

אבל מבחינה גיאולוגית, התגלית עשויה להיות משמעותית מאוד. החוקרים סבורים שתהליכים כאלה יכולים אפילו להסביר מדוע הרי האפלצ'ים נותרו גבוהים יחסית למרות מאות מיליוני שנים של שחיקה.

כאשר חומר חם עולה מתחת ליבשת וחלק מהשורש הצפוף שלה נעלם, הקרקע שמעל יכולה להפוך קלה וצפה יותר ולהתרומם. כך ייתכן שתהליכים שמתרחשים מאות קילומטרים מתחת לפני השטח ממשיכים לעצב גם היום רכס הרים שנוצר לפני מאות מיליוני שנים.

והעמוד המסתורי שהתגלה עכשיו מתחת לקונטיקט עשוי להיות החלק שהיה חסר בפאזל הזה.

או, כפי שהחוקרים עצמם מבהירים בזהירות, הוא עשוי להתגלות כתופעה אחרת לגמרי. בשלב הזה הם יודעים שהוא שם - אבל עדיין לא יודעים בדיוק למה.