A story to share together
شريط الأرض في الممر وماغما إرجيس
يفرش ديفني وكرم، وهما في الصف السادس في قيصري، طبقات الأرض كشريط بمقياس رسم في ممر المدرسة. وعندما يوضح الشريط مدى رقة القشرة ومدى سماكة وصلابة الوشاح، يكتشفان بأنفسهما أين تتشكل الماغما ولماذا ترتفع عبر تجارب بالثلج والماء الساخن.
Page 1
كانت قمة جبل إرجيس المهيبة تظهر من نافذة صف ديفني. كانوا يدرسون طبقات الأرض في حصة العلوم، وخلال الاستراحة طرح زميل مقعدها كرم نظرية بحماس: "أعتقد أن تحت إرجيس أنبوبًا مليئًا بالنار يمتد حتى مركز الأرض تمامًا". لم تكن ديفني قد فكرت قط في مدى طول هذا الأنبوب، فعقدت حاجبيها بفضول. وفي صباح اليوم التالي، جاءت إلى المدرسة حاملة لفة ورق ضخمة وشريط قياس تحت ذراعها.
Page 2
كانت ديفني تعلم أن نصف قطر الأرض يبلغ نحو ستة آلاف وأربعمئة كيلومتر. وقررت أن يمثل كل سنتيمتر على الورق عشرة كيلومترات، وبذلك سيبلغ طول الشريط ستمئة وأربعين سنتيمترًا. بسط كرم الورق على طول الممر وقاس طوله بشريط القياس. وحددت ديفني الطبقات بالألوان الزاهية. أخذ الوشاح مئتين وتسعين سنتيمترًا، واللب الخارجي السائل مئتين وخمسة وعشرين، واللب الداخلي الصلب مئة واثنين وعشرين سنتيمترًا.
Page 3
أما القشرة، فكانت في بداية الشريط مجرد خط رفيع بطول ثلاثة سنتيمترات ونصف، لأن سماكة القشرة تحت القارات تبلغ نحو خمسة وثلاثين كيلومترًا. مشى كرم من بداية الشريط حتى المركز، قاطعًا أكثر من عشر خطوات. في هذه الأثناء، نظرت ديفني إلى الكرة الإسفنجية في الفصل: معظم الدبابيس الحمراء التي تشير إلى البراكين كانت تصطف على طول خطوط الصدوع حيث تلتقي الصفائح. وفضلاً عن ذلك، لم يكن الوشاح منصهرًا، بل صخرًا صلبًا يتدفق بضعة سنتيمترات في السنة. وقالت ديفني: "على أنبوبك أن يعبر من خلال مئتين وتسعين سنتيمترًا من صخور الوشاح الصلبة".
Page 4
ولكن كيف تنصهر الصخور الصلبة عند حدود الصفائح؟ قرأت ديفني أنه عندما تغوص صفيحة محيطية تحت صفيحة أخرى، فإنها تحمل معها مياه البحر إلى الأعماق. ربما يساعد الماء الصخور الساخنة على الانصهار في درجات حرارة أقل. كان من المستحيل إحضار صخور وشاح حقيقية إلى الفصل، لذا صممت ديفني تجربة محاكاة. طلبت من المقصف مكعبي ثلج من الوعاء نفسه، وطبقين صغيرين، ورشة ملح.
Page 5
وضعت ديفني مكعبي الثلج في طبقين منفصلين، ونثرت الملح على المكعب الأيسر فقط. في هذه التجربة، كان الثلج يمثل صخور الوشاح، بينما مثل الملح الماء الذي تحمله الصفيحة الغارقة. وبعد عشر دقائق، تشكلت بركة ماء واسعة حول المكعب المملح، بينما ظل المكعب الآخر جافًا تقريبًا. قال كرم بحماس: "لقد خفض الملح درجة انصهار الثلج! ولابد أن الماء يخفض درجة انصهار الصخور الساخنة بطريقة مماثلة".
Page 6
كان السؤال التالي هو: لماذا تعبر الماغما كيلومترات من الصخور لتصعد إلى الأعلى؟ ملأ كرم مرطبانًا زجاجيًا كبيرًا حتى حافته بماء في درجة حرارة الغرفة. ووضعت ديفني في زجاجة صغيرة ماءً باردًا من الثلاجة، وأضافت إليه قطرات من ملون طعام أحمر، ثم أنزلت الزجاجة المفتوحة بحبل إلى قاع المرطبان. وبدلاً من أن يصعد الماء الأحمر، انتشر في القاع كالسجادة وبقي هناك. قالت ديفني وهي تزم شفتيها: "الماء البارد أكثر كثافة، ولهذا يبقى في الأسفل".
Page 7
أفرغت ديفني الزجاجة وملأتها هذه المرة بماء ساخن من الصنبور وأضافت قطرتين من الملون. وبمجرد وصول الزجاجة إلى القاع، ارتفع عمود أحمر متلوٍ وانتشر على سطح الماء. فالماء الساخن يتمدد قليلاً، مما يعني أنه يشغل حيزًا أكبر من الكمية نفسها من الماء البارد. ولذلك يكون أقل كثافة ويرتفع لأعلى. وتتسرب الماغما أيضًا ببطء إلى الأعلى لأنها أقل كثافة من الصخور الصلبة المحيطة بها.
Page 8
كان أول عشرين سنتيمترًا من الشريط يمثل أعلى مئتي كيلومتر من الأرض، وكان ذلك صغيرًا جدًا لرسم التفاصيل. لذلك، قررا رسم ذلك الجزء عن قرب على لوحة كرتونية كبيرة. رسمت ديفني صفيحة محيطية تغوص بميل تحت قارة. وعلى عمق نحو مئة كيلومتر، وفوق الصفيحة الغارقة مباشرة، وضعت جيب ماغما باللون الأحمر. ورسم كرم صدعًا يمتد من هناك إلى الأعلى وحجرة ماغما.
Page 9
كانت ديفني تعلم أن الجبال الشاهقة مثل إرجيس لا تتشكل من ثوران بركاني واحد، بل تنمو عبر مئات الآلاف من السنين من طبقات الحمم والرماد المتراكمة فوق بعضها. وصنعت مخروطًا مدببًا على الكرتون برص طبقات رقيقة من الصلصال الرمادي وشرائط من الصلصال الأحمر بالتبادل. وعلى الطرف الآخر من اللوحة، أضاف كرم قاع محيط حيث تتباعد صفيحتان محيطيتان عن بعضهما ببطء؛ وهناك، تنصهر صخور الوشاح الصاعدة من الأعماق جزئيًا بسبب انخفاض الضغط الواقع عليها.
Page 10
في يوم العرض، مشى زملاؤهم في الفصل بدءًا من خط القشرة الرفيع على شريط الممر وحتى الجزء ذي اللون الذهبي في المركز. وضع أحدهم إصبعين فوق القشرة وضحك متفاجئًا حين رأى أن هذه الطبقة لا تتجاوز عرض إصبعين فقط. أنزل كرم الزجاجة ذات الماء الأحمر الساخن إلى قاع المرطبان مرة أخرى. أشارت ديفني أولاً إلى العمود الأحمر الصاعد، ثم مررت إصبعها ببطء من جيب الماغما على اللوحة الكرتونية نحو قمة إرجيس المهيبة المتلألئة من النافذة.
