ورقه‌ها و موتورِ حرکتشان

یک دیگِ آش را روی اجاق تصور کنید که آرام می‌جوشد. اگر چند تکه نانِ خشک روی آن بیندازید، می‌بینید که تکه‌ها آهسته روی سطح جابه‌جا می‌شوند، بعضی از هم دور و بعضی به هم نزدیک می‌شوند. چه چیزی آن‌ها را حرکت می‌دهد؟ پاسخِ این پرسش، همان پاسخی است که وگنر پیدا نکرد.

سنگ‌کره، پازلی از ورقه‌ها

بر پایه‌ی نظریه‌ی زمین‌ساختِ ورقه‌ای، سنگ‌کره به حدودِ ده‌دوازده ورقه‌ی بزرگ و تعدادِ زیادی ورقه‌ی کوچک شکسته است. ورقه‌ها مثلِ تکه‌های یک پازلِ کروی کنارِ هم قرار گرفته‌اند. بزرگ‌ترینِ آن‌ها ورقه‌ی اقیانوس آرام است. ایران روی ورقه‌ی ایران قرار دارد که میانِ ورقه‌ی بزرگِ اوراسیا و ورقه‌ی عربستان گیر افتاده است.

ورقه‌ها دو نوع‌اند. ورقه‌ای که زیرِ اقیانوس است ورقه‌ی اقیانوسی نام دارد و ورقه‌ای که قاره‌ای روی آن است ورقه‌ی قاره‌ای. سنگِ ورقه‌ی اقیانوسی تیره‌تر، نازک‌تر و چگال‌تر است. برای همین وقتی ورقه‌ی اقیانوسی و قاره‌ای به هم برسند، ورقه‌ی اقیانوسی به زیرِ ورقه‌ی قاره‌ای فرو می‌رود. به این فرو رفتن فرورانش می‌گوییم.

جریان‌های همرفتی، موتورِ ورقه‌ها

پارسال دیدیم که در مایعی که از پایین گرم می‌شود، جریانِ همرفتی راه می‌افتد: مایعِ پایین گرم می‌شود، چگالی‌اش کم می‌شود و بالا می‌رود؛ بالا که رسید، به کنار می‌رود، سرد می‌شود، چگال‌تر می‌شود و دوباره پایین می‌آید. این حلقه بارها و بارها تکرار می‌شود.

سست‌کره جامد است، اما آن‌قدر داغ و نرم است که در زمانی بسیار طولانی، مثلِ خمیری سفت، آهسته جاری می‌شود. پایینِ سست‌کره از بالایش داغ‌تر است؛ پس در آن هم جریان‌های همرفتیِ بسیار کندی وجود دارد. مواد داغ از پایین بالا می‌آیند، به زیرِ ورقه‌ها می‌رسند، به دو طرف پخش می‌شوند و ورقه‌ها را هم با خود می‌کشند. سپس سرد می‌شوند و دوباره پایین می‌روند. جایی که دو جریان از هم دور می‌شوند، ورقه‌ها هم از هم دور می‌شوند و جایی که دو جریان به هم می‌رسند و پایین می‌روند، ورقه‌ها به هم فشار می‌آورند.

چقدر تند؟

ورقه‌ها سالی چند سانتی‌متر حرکت می‌کنند، تقریباً به اندازه‌ی رشدِ ناخن‌های شما در یک سال. شاید کم به نظر برسد، اما در یک میلیون سال همین چند سانتی‌متر ده‌ها کیلومتر می‌شود و در ۲۰۰ میلیون سال، هزاران کیلومتر؛ برای ساختنِ یک اقیانوس کافی است.

در خانه امتحان کنید

1. با کمکِ یک بزرگ‌تر، ظرفی شیشه‌ای و نسوز را پر از آب کنید و روی شعله‌ی بسیار ملایم بگذارید.
2. چند قطره جوهر یا رنگِ خوراکی را با قطره‌چکان آرام در کفِ ظرف بریزید و چند تکه کاغذِ کوچک روی آب بیندازید.
3. مسیرِ رنگ را بکشید. تکه‌های کاغذ به کدام طرف می‌روند؟

هشدار

به ظرفِ داغ دست نزنید و این آزمایش را فقط با کمکِ یک بزرگ‌تر انجام دهید.

واژه‌های این درس

• زمین‌ساختِ ورقه‌ای - نظریه‌ای که می‌گوید سنگ‌کره از ورقه‌هایی ساخته شده که روی سست‌کره حرکت می‌کنند.
• ورقه‌ی اقیانوسی و قاره‌ای - ورقه‌ای که زیرِ اقیانوس است و ورقه‌ای که قاره‌ای روی آن است.
• فرورانش - فرو رفتنِ یک ورقه به زیرِ ورقه‌ی دیگر.
• جریانِ همرفتی - حرکتِ حلقه‌ایِ ماده‌ای که از پایین گرم می‌شود.

ایده‌ی اصلی

سنگ‌کره از ورقه‌های اقیانوسی و قاره‌ای ساخته شده که جریان‌های همرفتیِ سست‌کره آن‌ها را سالی چند سانتی‌متر جابه‌جا می‌کنند. ورقه‌ی اقیانوسیِ چگال‌تر به زیرِ ورقه‌ی قاره‌ای فرو می‌رود.