Në thellësitë e kontinentit Afrikan, ngritja gjigante e shkëmbinjve të nxehtë nga mbështjellësi (manteli) i Tokës me sa duket luan një rol kyç në ndarjen e ngadaltë të sipërfaqes së saj. Zbulimi hedh dritë mbi lëvizjet e pashpjegueshme të vërejtura përgjatë çarjes së Afrikës Lindore, duke zbuluar se si proceset më të thella gjeologjike veprojnë në lidhje me fenomenet sipërfaqësore, ndërsa pllaka të tëra tektonike largohen nga njëra-tjetra.
Çarja kontinentale ndodh kur shtresa e jashtme e ngurtë e planetit fillon të shtrihet dhe të hollohet. Kjo shtresë, e njohur si litosferë, përfshin koren e ngurtë dhe mantelin e sipërm. Kur litosfera i nënshtrohet forcave shtrirëse, reagimi i saj mekanik ndryshon në varësi të shpejtësisë dhe vendndodhjes së presionit. Pranë sipërfaqes, shkëmbinjtë çahen, duke krijuar çarje dhe tërmete të fuqishme. Më thellë, ku temperaturat janë më të larta, materiali deformohet plastikisht dhe shumë më në mënyrë të barabartë.
Gjeofizikani D. Sara Stamps, një profesoreshë e asociuar në Departamentin e Gjeoshkencave të Virginia Tech, i krahason këto ndryshime me sjelljen e plastelinës inteligjente. Nëse e godet me çekiç, ajo do të thyhet papritur. Anasjelltas, nëse e tërheq ngadalë, ajo do të shtrihet pa u këputur. Në mënyrë të ngjashme, litosfera e Tokës reagon ndryshe në varësi të shpejtësisë dhe mënyrës së veprimit të forcave.
Në shumicën e çarjeve kontinentale, deformimet ndjekin rrugën e pritur, ku lëvizja më e fortë ndodh në kënde të drejta me boshtin e çarjes, pra në drejtim të ndarjes së kores. Sistemi i Çarjeve të Afrikës Lindore, më i madhi i këtij lloji në planet, shfaq vërtet këtë përhapje klasike vertikale. Megjithatë, pas më shumë se 12 vitesh ndjekjeje me rrjete GPS, Stamps zbuloi diçka të papritur. Pjesë të caktuara të rajonit lëvizën në një drejtim paralel me boshtin e vetë çarjes, i cili për vite me radhë përfaqësonte një mister të vërtetë shkencor për ekipin e saj nga Laboratori i Gjeodezisë dhe Tektonofizikës.
Roli i “super-pendës” afrikane
Në një studim të botuar në Journal of Geophysical Research, studiuesit përdorën modele kompjuterike termomekanike 3D për të hetuar origjinën e këtij deformimi të pazakontë. Hartimi i simulimeve u drejtua nga autori kryesor Tahiri Rajaonarison, një studiues postdoktoral në New Mexico Tech i cili mori doktoraturën e tij nga Virginia Tech.
Sipas rezultateve të simulimeve, lëvizja përgjatë çarjeve lidhet drejtpërdrejt me rrjedhat veriore të materialit nga manteli që burojnë nga e ashtuquajtura super-shtëllungë afrikane (shtëllungë gjigante e mantelit). Është një kolonë kolosale në rritje e materialit të nxehtë që fillon nga thellësitë e mantelit të Tokës nën Afrikën jugperëndimore dhe përhapet drejt verilindjes së kontinentit. Ndërsa kjo masë e shndritshme lëviz drejt veriut, ajo i afrohet gjithnjë e më shumë sipërfaqes. Të dhënat tregojnë se është kjo rrjedhë e thellë që është përgjegjëse për zhvendosjet që devijojnë nga modelet e thjeshta të përhapjes klasike lineare.
Përplasja e dy forcave të fuqishme gjeologjike
Këto gjetje sjellin të dhëna të reja në një debat të gjatë shkencor rreth mekanizmave që nxisin çarjen e Afrikës Lindore. Deri më tani, gjeologët janë përqendruar në dy shkaqe kryesore: shtytja e litosferës dhe forcat e fërkimit të mantelit, ose një kombinim i tyre.
Forcat shtytëse të litosferës veprojnë afër sipërfaqes dhe përcaktohen nga ndryshimet topografike të lartësisë dhe ndryshimet në dendësinë e shkëmbinjve. Në Afrikën Lindore, një rol kyç luan “super-lartësia” afrikane (Super-vala afrikane), një zonë e gjerë me reliev jashtëzakonisht të lartë. Nga ana tjetër, forcat e fërkimit të mantelit lindin më thellë në brendësi të Tokës, ku materiali i nxehtë, i dendur dhe në lëvizje krijon fërkime dhe tërheq pllakën tektonike të ngurtë sipër saj.
Stamps filloi të vinte re këto zhvendosje të pazakonta gjatë kërkimit të saj postdoktoral. Ai përdori stacione GPS me precizion të lartë që merrnin sinjale nga më shumë se 30 satelitë, duke regjistruar lëvizjet sipërfaqësore në nivelin e milimetrit. Këto matje i ndërlikuan çështjet, pasi forcat e shtytjes sipërfaqësore mund të shpjegonin vetëm ndarjen klasike, duke e lënë zhvendosjen përgjatë çarjes plotësisht të pashpjegueshme.
Dekodimi i anizotropisë sizmike
Në një studim të mëparshëm nga viti 2021, ekipi shkencor tregoi se të dy llojet e forcave kontribuojnë në pamjen e përgjithshme gjeodinamike. Megjithatë, forcat shtytëse dështuan sistematikisht të simulonin lëvizjen anormale drejt veriut. Në studimin e fundit, Rajaonarison u përqendrua ekskluzivisht në këtë fenomen të pashpjegueshëm, duke vërtetuar se rrjedha drejt veriut e super-shtëllungës afrikane është përgjegjëse si për lëvizjen e regjistruar ashtu edhe për anizotropinë sizmike të rajonit.
Anizotropia sizmike përshkruan fenomenin në të cilin valët sizmike udhëtojnë me shpejtësi të ndryshme në varësi të drejtimit të lëvizjes nëpër shkëmbinj . Kjo ndodh kur mineralet dhe strukturat gjeologjike janë të rreshtuara për shkak të rrjedhës së mantelit. Në Çarjen e Afrikës Lindore, orientimi i shkëmbinjve përputhet në mënyrë të përkryer me drejtimin e super-shtëllungës, duke konfirmuar se lëvizjet e fuqishme thellë brenda planetit po e formësojnë drejtpërdrejt sipërfaqen e tij.
Siç shpjegoi Rajaonarison, rrjedha e mantelit nuk drejton deformimin lindje-perëndim që hap çarjen, por përkundrazi shkakton tërheqjen tjetër, anormale, në veri. Studiuesit konfirmuan se forcat shtytëse nxisin vetëm përhapjen e çarjes, duke ofruar kështu një shpjegim të plotë dhe gjithëpërfshirës për çarjen e kontinenteve.
Një kuptim më i thellë i këtyre mekanizmave është jashtëzakonisht i dobishëm, pasi Afrika Lindore funksionon si një laborator natyror i përsosur për të studiuar se si ndahen kontinentet. Këto rezultate na sjellin njohuri të reja të vlefshme rreth proceseve tepër komplekse dhe të fuqishme që po i japin formë vazhdimisht sipërfaqes së planetit tonë përmes çarjes kontinentale.
