A story to share together
أرض ناديا الورقية: من أين تبدأ ماغما البراكين حقًا
تعتقد ناديا أن الماغما تتدفق صاعدةً من لب الأرض، حتى يوضح لها نموذج مقياسي للطبقات أن القشرة أرق من خط قلم رصاص وأن الوشاح صخر صلب. وباستخدام اختبار الثلج والملح وتيار من الماء الساخن، تتوصل مع توماس إلى المكان الذي تتشكل فيه الماغما حقًا ولماذا ترتفع.
Page 1
كان فصل الصف السادس الذي تدرس فيه ناديا يصنع مجسمًا ورقيًا عملاقًا للأرض، مفتوحًا من المنتصف حتى يتمكن الجميع من رؤية الطبقات في الداخل. وكانت مهمتها، برفقة صديقها توماس، توضيح من أين تحصل البراكين على الماغما الخاصة بها. أمسكت ناديا بقلم تخطيط أحمر ورسمت أنبوبًا عريضًا من المركز المتوهج مباشرة إلى جبل على السطح. وأعلنت قائلة: "تأتي الماغما من اللب الساخن". أمال توماس رأسه وتساءل عن طول ذلك الأنبوب في الواقع.
Page 2
قاست ناديا خيطًا ممتدًا من مركز الدائرة الورقية إلى حافتها: اثنان وثلاثون سنتيمترًا. يبلغ نصف قطر الأرض الحقيقي حوالي ستة آلاف وأربعمائة كيلومتر. وقالت وهي تحسب في رأسها: "إذن كل سنتيمتر على ورقتنا يمثل مئتي كيلومتر". وبناءً على ذلك، بلغ سُمك الوشاح حوالي أربعة عشر سنتيمترًا ونصف على دائرتهما. وبلغ اللب الخارجي السائل حوالي أحد عشر سنتيمترًا، بينما بلغ اللب الداخلي الصلب حوالي ستة سنتيمترات.
Page 3
ثم قامت ناديا بحساب سُمك القشرة الأرضية. يبلغ سُمكها تحت القارات حوالي خمسة وثلاثين كيلومترًا، وهو ما تقلص إلى أقل من مليمترين على دائرتهما. وكان على أنبوبها الأحمر أن يعبر كامل الوشاح، وهو ما يقرب من ثلاثة آلاف كيلومتر من الصخور الصلبة التي لا تتحرك إلا بضعة سنتيمترات في السنة. أحضر توماس مجسم الكرة الأرضية الإسفنجي الخاص بالفصل، حيث وُضعت دبابيس حمراء لتحديد براكين العالم. وكانت معظم الدبابيس مصطفة على طول الشقوق المرسومة بين الصفائح التكتونية.
Page 4
شطبت ناديا على أنبوبها الأحمر. إذا كانت الماغما تتشكل بالقرب من حواف الصفائح، فلا بد أن هناك شيئًا يساعد الصخور الصلبة على الذوبان هناك. وتذكرت أنه عندما تنزلق صفيحة تحت أخرى، فإن الصفيحة الهابطة تحمل معها مياه البحر إلى الأسفل. فهل يمكن للماء أن يجعل الصخور الساخنة تذوب بسهولة أكبر؟ كان من المستحيل إحضار صخور حقيقية من الوشاح إلى الفصل، لذلك خططت لإجراء اختبار بديل باستخدام مكعبي ثلج من نفس الوعاء وملعقة من الملح.
Page 5
وضعت ناديا مكعب ثلج على كل من صحنين صغيرين، ورشت الملح على المكعب الأيسر فقط. مثل الثلج صخور الوشاح، بينما مثل الملح الماء الذي تحمله الصفيحة الهابطة. وبعد عشر دقائق، كان المكعب المملح يطفو في بركة واسعة بينما لم تتكون سوى طبقة رقيقة من الماء حول المكعب الآخر. قال توماس: "لقد خفض الملح درجة انصهار الثلج. ويمكن للماء أن يخفض درجة انصهار الصخور الساخنة بطريقة مماثلة".
Page 6
بعد ذلك، كانا بحاجة إلى معرفة سبب صعود الماغما عبر كيلومترات من الصخور. ملأ توماس برطمانًا زجاجيًا طويلًا بماء بدرجة حرارة الغرفة. وملأت ناديا زجاجة صغيرة بماء بارد من الثلاجة، وأضافت ملون طعام أحمر، ثم أنزلت الزجاجة المفتوحة إلى قاع البرطمان. انزلق الماء الأحمر إلى الخارج وانتشر عبر قاع البرطمان مثل بركة صغيرة. قالت ناديا وهي عاقدة حاجبيها: "الماء البارد أكثر كثافة، لذلك يبقى في القاع".
Page 7
شطفت ناديا الزجاجة الصغيرة وأعادت ملأها بماء ساخن من الصنبور ونقطتين من الملون الأحمر. هذه المرة، تصاعد تيار أحمر ملتفًا إلى أعلى من الزجاجة وانتشر على سطح ماء البرطمان. يشغل الماء الدافئ مساحة أكبر قليلًا من نفس الكمية من الماء البارد، لذا فهو أقل كثافة ويطفو إلى أعلى. وتصعد الماغما بطريقة مماثلة، لأن الصخور المنصهرة أقل كثافة من الصخور الصلبة المحيطة بها.
Page 8
كانت القشرة أرق من أن تُرسم التفاصيل عليها، لذا قاما بقص لوحة ورقية طويلة لعرض لقطة مقربة للمئتي كيلومتر العلوية فقط. رسمت ناديا عليها صفيحة محيطية تنزلق تحت قارة بانحدار طفيف. وعلى عمق حوالي مئة كيلومتر، وفوق الصفيحة الهابطة مباشرة، وضعت نقطة حمراء تمثل جيبًا من الماغما الجديدة. ورسم توماس شقًا يصعد منه إلى حجرة ماغما أسفل جبل مخروطي الشكل.
Page 9
بنت ناديا الجبل في طبقات، لأن البراكين المجاورة للصفائح الهابطة تنمو عبر ثورات بركانية متعددة. وضعت طبقات رقيقة من الطين الرمادي لتمثيل الرماد وأشرطة من الطين الأحمر لتمثيل الحمم البركانية، واحدة فوق الأخرى، لتشكل مخروطًا شديد الانحدار. وعلى الطرف البعيد من اللوحة، أضاف توماس مكانًا ثانيًا تتشكل فيه البراكين، حيث تتباعد صفيحتان محيطيتان. وهناك، تذوب صخور الوشاح الصاعدة بسبب انخفاض الضغط الذي يضغط عليها.
Page 10
في يوم العرض التقديمي، تجمّع الزملاء حول مجسم الأرض الورقي واللوحة الطويلة المقربة. وضع أحدهم قلم رصاص بجانب القشرة وضحك، لأن قلم الرصاص كان أعرض منها. أنزل توماس زجاجة الماء الأحمر الساخن في البرطمان مرة أخرى. وأشارت ناديا من التيار الأحمر الصاعد إلى جيب الماغما الأحمر على اللوحة، واقترب الفصل بأكمله باهتمام بينما كان اللون يتصاعد نحو الأعلى.
