بزرگ‌ترین آتشفشان جهان کدام است؛ تامو ماسیف یا مانوالوا

گزارشی که سال ۲۰۱۳ دانشمندان درباره‌ی آتشفشان ۲۰۰۰ مایل مربعی مانوالوا (Mauna Loa) واقع در هاوایی منتشر کردند، دوست‌داران زمین‌شناسی را شگفت‌زده کرد. گزارش حاکی از آن بود که این آتشفشان سپری‌شکل به‌احتمال زیاد بزرگ‌ترین آتشفشان جهان نیست. دانشمندان در آن گزارش بیشتر تمایل داشتند که این عنوان را به کوه تامو ماسیف (Tamu Massif) اطلاق کنند. تامو ماسیف، آتشفشانی خاموش در شرق بستر دریای ژاپن است که به نظر می‌رسد آتشفشانی سپری‌شکل به‌وسعت ۱۰۰ هزار مایل مربع باشد. این رقم برابر با مساحت کل ایالت آریزونا در کشور آمریکا است.

اما، پژوهشی که اکنون در ژورنال علمی Nature Geoscience منتشر شد، تامو ماسیف را مورد واکاوی‌های دوباره قرار داد و به نتیجه‌گیری بسیار متفاوتی دست یافته است: «تامو ماسیف اصلا یک آتشفشان سپری نیست». این گفته به آن معنا است که در این رقابت، مانوالوا باز هم موفق شده است که جام را بالای سر ببرد. نکته‌ی جالب آنجا است که هر دو گروه پژوهشی را یک دانشمند سرپرستی می‌کرد: ویلیام ساگر؛ کارشناس ژئوفیزیک دریایی در دانشگاه هوستون.

بیل چادویک، یک زمین‌شناس بستر دریاها در لابراتوار محیط زیست دریایی اقیانوس آرام NOAA در آمریکا که مشارکتی در این پژوهش‌ها نداشته است، این نتایج را حیرت‌آور می‌داند و معتقد است، این همان کاری است که علم باید انجام بدهد:

صرف‌نظر از این واقعیت که شواهد در تضاد با باورهای گذشته هستند، هرچه که آن‌ها نشان بدهند را باور خواهید کرد.

ساگر هم با گفته‌های چادویک موافق است و به این نکته اشاره می‌کند که نگاه تجدیدنظرخواهانه‌ی گروه او به این ساختار عظیم زیر آبی نشان می‌دهد که شاید آن یک انباشت عظیم از پوسته‌ی اقیانوسی باشد که در حال حاضر نمی‌توان توضیح زیادی درباره‌ی آن داد؛ شاید چیزی عجیب‌تر از یک آتشفشان غول‌پیکر و منحصربه‌فرد. او هنوز هم تامو ماسیف را فوق‌العاده می‌داند، حتی با اینکه دیگر نمی‌توان صفت فوق‌العاده‌ترین را برای آن به کار ببرد.

حفاری‌ها روی تامو ماسیف

ساگر، پژوهش روی تامو ماسیف را بیش از ۲۵ سال پیش آغاز کرد؛ یعنی مدت‌ها پیش از آنکه لقبی به آن اعطا کند. این ساختار عظیم در اعماق شمال غربی اقیانوس آرام در شاتسکی رایز (Shatsky Rise) قرار دارد که به‌عنوان یک فلات اقیانوسی شناخته می‌شود.

طبق یک نظریه، این طبقه‌های آتشفشانی ضخیم و مرتفع معادل اقیانوسی بازالت‌های سیلی قاره‌ای هستند؛ به‌عبارت دیگر، آن‌ها محصول گسیل‌های بسیار بزرگ و شدید و طولانی‌مدت گدازه‌های آتشفشانی هستند. تصور می‌شود که این ساختار، نوک توده‌ای گداخته از سنگ‌های گوشته‌ی زمین است که بالا آمده‌اند، فشارزدایی و ذوب شده‌اند و حجم انبوهی از ماگما در پوسته را تولید کرده‌اند. این همان اتفاقی است که چه روی زمین و چه زیر دریا اتفاق می‌افتد.

مقالاتی که در دهه‌ی ۱۹۹۰ منتشر شدند، از جمله مقاله‌ای که ساگر نیز در آن مشارکت داشته است، همگی ایده‌ی الگوی توده‌ی گوشته برای ایجاد شاتسکی و رایز و تامو ماسیف را تشریح کرده‌اند. ساگر و برنامه‌ی بین‌المللی کشف اقیانوس در سال ۲۰۰۹ اقدام به حفاری در چند نقطه در آن کردند و گدازه‌های جامدی به ضخامت ۲۳ متر در آن یافتند که به‌سمت بالا جریان داشتند. این موضوع نشان می‌دهد که این توده در واقع توسط فوران‌های عظیم تشکیل شده است.

لرزه‌های مقطعی که زمانی کوتاه پس از حفاری‌ها اتفاق افتاد، بیانگر این موضوع بود که همه‌ی آن رودخانه‌های مواد مذاب از یک منبع واحد جریان می‌یابند. به نظر این گروه، همه‌چیز به‌گونه‌ای بود که گویی تامو ماسیف یک آتشفشان سپری‌شکل غول‌پیکر است (نوعی آتشفشان که معمولا با فوران گدازه‌های مایع و تجمع آن‌ها به‌شکل لایه‌های متعدد تشکیل می‌شود و ساختاری گنبدی شکل و مشابه یک سپر سنگی غول‌پیکر ایجاد می‌کند). در آن صورت، تامو ماسیف بزرگ‌ترین آتشفشان سپری جهان خواهد بود.

تغییر عقیده درباره‌ی توده‌ی عظیم

ساگر می‌گوید زمانی که مقاله منتشر شد، هیجان رسانه‌ای ناشی از آن بسیاری از مردم را واداشت تا پژوهش سال ۲۰۱۳ را مطالعه کنند و این موضوع به‌شدت مورد استقبال قرار گرفت. او می‌گوید:

البته، موضوعاتی وجود داشت که همیشه من را می‌آزارد.

به‌خصوص، موضوع جالبی که درباره‌ی اثر مغناطیسی تامو ماسیف وجود داشت. تامو ماسیف در نقطه‌ای در میان سه پشته‌ی اقیانوسی قرار داشت. در اینجا، ماگماها می‌جوشند و بالا می‌آیند، به‌شکل جامد درمی‌آیند و شکل پوسته‌ای جدید به خود می‌گیرند و به بیرون از خط الراس حرکت می‌کنند. مهم‌تر از همه، به‌عنوان اشکال پوسته‌ای جدید در این پشته‌ها، تصویری کلی از میدان مغناطیسی سراسری زمین را ثبت می‌کنند.

هر از گاهی، میدان مغناطیسی زمین می‌چرخد و این – به اصطلاح – وارونگی زمین‌مغناسیطی مانند یک الگو در بستر دریا ثبت می‌شوند. با فرض اینکه شیوه و میزان تولید پوسته تا حدودی در طول زمان پایدار است، بخش‌های بارکد باید نسبتا منظم باشد. این همان موضوعی است که در رشد پرهرج‌ومرج یک آتشفشان زیردریایی از جنس توده‌های گوشته به چشم نمی‌خورد.

کوه نسبتا کوچک‌تر دیگری به نام اوری ماسیف (Ori Masif) در کنار تامو ماسیف قرار دارد. الگوی بارکد مغناطیسی این کوه به‌سمت راست حرکت کرده است؛ این جهت حرکت را می‌توان نشانه‌ای قوی از ایجاد آن توسط ماگماهایی دانست که از پشته‌ی اقیانوس خارج شده‌اند. در مقابل، مجموعه داده‌های مغناطیسی تامو ماسیف از قدرت چندانی برخوردار نیستند؛ اما به لطف تاثیر فراوان ناشی از مقاله‌ی سال ۲۰۱۳، ساگر موفق شد بودجه‌ی خصوصی خوبی برای پیگیری کار خود و نقشه‌برداری دقیق از نوارهای مغناطیسی تامو ماسیف به دست بیاورد. حتی با اینکه نوارهای میانی در اثر چرخش بخشی از خط‌الراس در طول زمان دچار انحراف شده بود، اما باز هم نقشه‌ها آشکارا حکایت از خطوط راه‌راه عظیمی داشتند که از میان نوار مغناطیسی سراسر توده عبور کرده بود.

به عبارت دیگر، تامو ماسیف واقعا یک آتشفشان سپری نیست. در واقع، به نظر می‌رسد که این ساختار، مجموعه‌ای بسیار بزرگ شامل پوسته‌های اقیانوسی به ضخامت ۱۹ مایل است که چهار برابر ضخیم‌تر از متوسط ​​جهانی است. هنوز مشخص نیست چگونه چنین چیزی ممکن است، اما یافته‌ها نشان می‌دهد که میزان تولید پوسته در اینجا خارج از نمودار است که باز هم دلایل آن قابل توضیح نیست. کل شاتسکی رایز نیز پوشیده از همان نوارهای مغناطیسی راه‌راه است. این خطوط نشان می‌دهند که خود فلات‌های اقیانوسی، نسخه‌های زیردریایی بازالت‌های سیلی قاره‌ای نیستند و از توده‌های عظیم گوشته ساخته نشده‌اند. بلکه، حاصل چیزی هستند که ساگر آن‌ها را نوع تقویت‌شده‌ای از گسترش بستر اقیانوس تعریف می‌کند.

ساگر می‌گوید پژوهش سال ۲۰۱۳ حاصل تعداد انگشت‌شماری از پروفایل‌های لرزه‌ای و نمونه‌های محدود بود و مانند آن بود که دایناسوری جدید را از روی دندان‌ها و استخوان ران بسازند.

ملکه باز می‌گردد

چادویک که از مقاله‌ی سال ۲۰۱۳ قانع نشده بود، گمان می‌کند که نویسندگان با استناد به داده‌های مغناطیسی قانع‌کننده، مسیر درستی را برای کار پیموده‌اند. اما کن روبین، ژئوشیمیدان و آتشفشان‌شناس در دانشگاه هاوایی در مانوا، هنوز قانع نشده است. او بر این باور است که هنوز هم تا به امروز، داده‌های قوی برای تست الگوی آتشفشان سپری، الگوی تقویت‌شده‌ی برآمدگی‌های آتشفشانی یا هر الگوی دیگری در این خصوص بسیار پراکنده هستند.

با وجود موارد فوق، به‌دست آوردن داده‌های بهتر، در حرف آسان‌تر از عمل است. مطالعه‌ی ویژگی‌های آتشفشان‌های زیرآبی، در مقایسه با عموزاده‌های زمینی آن‌ها، کاری به‌شدت طاقت‌فرسا و مملو از مشکلات لجستیکی است. نمی‌توان به‌راحتی روی آن‌ها قدم زد و از هر نقطه‌ای که می‌خواهید نمونه‌برداری کرد. غالبا هم دانشمندان متکی بر مشاهدات غیر مستقیم هستند.

در وهله‌ی اول، حتی تشریح موقعیت ویژگی‌های آتشفشان‌های زیرآبی نیز کاری به‌شدت زمان‌بر و سخت است؛ طوری که هنوز باید کاری بیشتری برای کشف آن‌ها انجام داد. جانین کریپنر از برنامه‌ی آتشفشان‌های جهانی موسسه‌ی اسمیتسونیان می‌گوید:

مطالعه روی آتشفشان‌های سیارات دیگر آسان‌تر از مطالعه‌ی اقیانوس‌های زیر اقیانوس‌های خودمان است.

روبین این تردید را بیان می‌کند که تا زمانی که اطلاعات بیشتری درباره‌ی ابعاد، توزیع و سرمنشا جریان‌های گدازه‌ها نداشته باشیم و تا زمانی که تصویربرداری‌های ژئوفیزیکی بیشتری برای شناختن ساختارهای زیربنایی در اختیار نباشد، نظرات مربوط به سرمنشا‌های تامو ماسیف و شاتسکی رایز همچنان به‌صورت نظری و فرضی باقی خواهند ماند و تا آن زمان، مانوالوا همچنان به‌عنوان بزرگ‌ترین آتشفشان مستقل سیاره‌ی زمین شناخته خواهد شد.