Betekintést kaptunk a Föld legrejtélyesebb hegyvonulatait feltérképező tudósok adataiba. A nemzetközi csapat két hónapot töltött 2008-ban és 2009-ben a teljes egészében az Antarktisz vastag jege alá temetett Gamburcsev-hegység felmérésével.

Az esemény alkalmából tartott konferencián a kutatók elmondták, a hegyek sokkal egyenetlenebbek, csipkézettebbek mint korábban gondolták, emellett alakjukat tekintve jóval lineárisabbak is, mint azt a múltban begyűjtött gyér adatok sugallták. Ez utóbbi a hegységek eredetéről is árulkodik. "A lineáris szerkezet sokkal hasonlatosabbá teszi az Alpokhoz, mint az Appalache-hegységhez" - magyarázta dr. Michael Studinger, a New Yorki Columbia Egyetem Lamont-Doherty Föld Obszervatóriumának (LDEO) tudósa. "Ezek a hegyvonulatok a tektonikus lemezek ütközéséből születtek."

Studinger hangsúlyozta, hogy az adatok elemzése még igen kezdeti stádiumban van, a végleges következtetéseket a szokásos hivatalos módon, a tudományos folyóiratokban fogják publikálni.

A hegyeket egy szovjet csoport fedezte fel az 1950-es évek végén. Észlelésük hatalmas meglepetést okozott, az Antarktisz közepét ugyanis nagy általánosságban síknak tartotta az akkori tudomány. Azóta számtalan elmélet látott napvilágot, egyesek szerint egy ősi vulkáncsoport tört utat magának a jeges kontinens kellős közepén elhelyezkedő területen, hasonlóan a Hawaii-szigetek vulkánjaihoz. A vonulat a tudományos érdeklődés középpontjába került, sokan biztosra vették, hogy körülbelül 30 millió évvel ezelőtt ez volt a kiindulási pontja a kontinenst borító vastag jégtakarónak. Tanulmányozásuk azonban rendkívül nehéz, a környezet több, mint embert próbáló, mondhatni brutális, a hőmérséklet akár -80 Celsius alá is zuhanhat.

Először 2007-2008-ban sikerült teljes körű geofizikai vizsgálatokat elvégezni a területen, ekkor két Twin-Otter repülőgép pásztázta műszereivel a vonulatokat. Keresztül-kasul repültek az elrejtett csúcsok fölött, összesen 120 000 kilométert téve meg. Gravitációs, mágnesességi és jégvastagsági információkat gyűjtöttek, radarfelvételeket készítettek a kőzetek és a jég rétegiről, valamint lézerrel feltérképezték a felszín jégpáncélját. "Most érkeztünk el arra a pontra az adatfeldolgozásban, amikor elkezdhetjük a tudományos munkát" - nyilatkozott Studinger a BBC News-nak.

A hegyeket borító jég legkisebb vastagsága néhány száz méter, míg a legnagyobb eléri a 4,8 kilométert. Maguk a hegyek megközelítőleg 2500 méteres magasságba nyúlnak a tengerszinttől számítva. Az adatok egyértelművé tették a lineáris sémát, ami különösen az észak-keleti területet jellemzi. Emellett egy erősen csipkézett tájat tárnak elénk, magas csúcsokkal és mélyen bemetszett völgyekkel, amiket először folyók, majd a jég formálhatott.

"Mielőtt rendelkezésünkre álltak volna az adatok, nem láttuk a völgyeket, ezáltal nem tudtuk számszerűsíteni a glaciális és a folyami folyamatok szerepét, ami kulcsfontosságú a krioszféra és az éghajlat fejlődésének megismeréséhez" - nyilatkozott dr. Fausto Ferraccioli, a British Antarctic Survey munkatársa. A völgyek, illetve a bennük végbemenő folyamatok tanulmányozásából elvileg megállapíthatóvá válik, milyen gyorsan vált a Gamburcsev a jég foglyává.

A felmérés folyékony vizet is észlelt a jég alatt, a csapat most azt próbálja kidolgozni, hogyan állhattak kapcsolatban egymással a völgyekben elhelyezkedő tavak. "Víz bizonyítékát észleltük a jégtakaró kellős közepén" - tette hozzá dr. Robin Bell, az LDEO munkatársa. "Nagyon izgatottak vagyunk, hogy az adatokból ki tudjuk-e deríteni hogyan vájták ki a völgyeket a folyók, majd mélyítették tovább a gleccserek, amik most vezetik a vizet a jégtakaró alatt."

Hogy mi vezette a tudósokat a kuatatás beindítására 2007-ben?

A lehetetlenek hegysége

Az Antarktisz közepén rejtélyes hegyvonulat húzódik. Területét tekintve nagyjából megegyezik az Alpokkal, legmagasabb csúcsa 3500 méterre nyúlik. Az egész szerkezet több ezer méter vastagságú jég alatt pihen, ember még nem látta, senki sem tudja milyen anyagból áll, a legnagyobb talány azonban maga a kialakulása, mivel jelenlegi geológiai ismereteink alapján nem is létezhetne. Az év végére minden eddiginél nagyobb erővel kezdenek bele a rejtély felderítésébe.

A hegységet egy szovjet tudóscsoport fedezte fel még 1958-ban, el is nevezték Gamburcsev-hegységnek, így tisztelegve honfitársuk, Grigorij Gamburcsev geofizikus emléke előtt. Az oroszok óránkénti 8 kilométeres sebességgel döcögtek végig a jelenlegi Vosztok állomástól a Megközelíthetetlenség Sarkáig (Pole of Inaccessibility), az óceántól legtávolabb eső pontig, mely során 50 kilométerenként szeizmikus méréseket végeztek. Szeizmikus méréseik vonala véletlenül átszelte a Gamburcsev gerincét, először fedve fel a jég alá temetett csúcsokat.

A hegység létezését majdnem 20 évvel később, 1977-ben erősítette meg egy nemzetközi tudományos konzorcium, melynek kutatói átrepülve a terület felett rádióhullámokkal bombázták a felszínt, a jég mélységét mérve. Letapogatásuk kirajzolta a jég alatt elnyúló hegyeket. Legutóbb, 2005-ben egy kínai kutatócsoport ásta bele magát a rejtélybe, 1228 kilométert tettek meg a kietlen jégmezőn, hogy állomásuktól eljussanak az Antarktisz legmagasabb pontjára, a Dome A-ra, ahol egy automata időjárási állomást állítottak fel, megfúrták a jeget, és radaros felmérést végeztek a hegység felett.

Méréseik megállapították, hogy több helyen jóval 1000 méter alatt van a jég vastagsága, ami már elég "vékony" ahhoz, hogy lefúrva elérjék a hegycsúcsokat, és kőzetmintákat hozzanak a felszínre. A minták nagy segítséget nyújtanának az időközben kialakult három elmélet mérlegelésében.

A legtöbb hegyláncolat a Föld tektonikus lemezeinek találkozásainál születik. Időnként egy-egy óceáni lemez lesüpped egy kontinens alá feltornászva egy kidudorodást, ilyen például az Andok. Hegységek emelkednek ki két kontinentális lemez ütközésekor is, olyan vonulatokat alakítva ki, mint a Himalája vagy az Alpok. Az Antarktisznak is van egy hagyományos vonulata, melybe beletartoznak a Transz-Antarktisz hegyei, amik a déli-sarkvidék kontinentális lemezeinek mozgása és vulkánkitörések kombinációjából alakultak ki. A Gamburcsev azonban ellenszegül a fenti hegyformáló mechanizmusoknak, büszkén terpeszkedik a kontinens kellős közepén, körülötte nem találni egyetlen lemezhatárt vagy vulkanikus hasadékot sem.

A kialakuláson spekuláló első elmélet mégis a vulkanikusságon alapul. Eszerint elképzelhető, hogy a hegyeket egy "hotspot", a köpeny mélyéből felbugyborékoló forró kőzetoszlop alakította ki, mint az Észak-Afrikában található Tibesti és Haggar hegységeket. Egyetlen dolog hiányzik az elméletből, a hotspot. A lemezek rekonstrukciójakor a geológusok az elmúlt 100 millió évre visszamenőleg egyetlen ilyesmire utaló jelet sem találtak az Antarktisz ezen területe alatt, márpedig a Gamburcsev nem valószínű, hogy 100 millió évesnél idősebb lenne, máskülönben az időjárás és a jég már lerombolta volna a hegyeket.

A 100 millió év azonban kitolható, véli a Kolumbia Egyetem Lamont-Doherty Föld Obszervatóriumának munkatársa, Michael Studinger, az egyik Gamburcsev-kutató csapat vezetője, ha a Gamburcsevet egy kemény védő kőzetréteg takarja, ami ellenáll az eróziónak. Ilyen a dél-afrikai Leshoto fennsík. Ha a hegység kora elérné a 150 millió évet, akkor már könnyen elképzelhető lenne, hogy egy ma 5500 kilométeres távolságban, az Indiai-óceánban elhelyezkedő hotspot alakította ki a formációt, ami körülbelül 150 millió évvel ezelőtt áthaladhatott az Antarktisz alatt.

Studinger földrengés észlelő állomásokat telepíttet a hegység fölé, az azon áthatoló szeizmikus hullámokból ugyanis következtetni lehet a kőzetek hőmérsékletére. Minél gyorsabban jut át egy hullám, annál alacsonyabb a kőzet hője. Emellett mágneses méréseket is el fognak végezni a területen, mivel a láva könnyen mágnesessé válik, így egy erős negatív vagy pozitív mágneses jel vulkanikus jegyekre utalna, mellyel máris előbbre lépne a hotspot elmélet.

Ha mégsem, akkor ott van egy ausztrál geológus, John Veevers 1994-es elmélete, mely szerint a Gamburcsev körülbelül 250 millió évvel ezelőtt keletkezett, amikor az Antarktisz egy hatalmas szuperkontinens, a Pangea része volt, amin kialakulásakor a kontinensek ütközésével olyan hegyláncok jöttek létre, mint az Ural. A hegyvonulatok kialakulásának rezgései eljuthattak az Antarktisz egy szokatlanul képlékeny területéig, ahol kiemelhették a Gamburcsevet. Ezt a mechanizmust nevezik vezetett kompressziónak (far-field compression), ami több mai hegységet jellemez, mint a brazil Pico da Neblina, ami az Andok kialakulásakor fellépő erőhatások nyomán emelkedett ki. A 250 millió esztendővel azonban ugyanaz a probléma, mint a 100 millióval, az erózió ennyi idő alatt bőven legyalult volna egy hegységet.

Az Antarktiszt 15 millió éve borítja jég, a harmadik versenyben levő elmélet szerint ez a vastag jégtakaró a felelős a hegyek kialakulásáért. Ez Martin Siegert, a skóciai Edinburgh Egyetem geológus professzorának nevéhez fűződik. Siegert szerint az egész képződmény egy, az Antarktisz közepén növekedő kis jégmezőként kezdte pályafutását. A jég kidörzsölte a földkérget, vékonyabbá téve azon a ponton, mint a kontinens pereme körül, ennek köszönhetően az Antarktisz úgy nézhet ki mint egy sütőben összeesett sütemény, aminek a behorpadt közepében összegyűlt a cukormáz.

Siegert elmélete szerint a mélyedés alatt a rugalmas litoszféra, a szilárd kéreg és a felső köpeny vékony, közvetlenül a kéreg alatt elhelyezkedő része alkalmazkodott ezekhez a változásokhoz és befelé folyva megtámasztotta a kéreg vékony részeit. Egyes modellek szerint mindez plusz földkéreg gyűrődésekhez vezetett az Antarktisz közepén, ami felfelé nyomva a kérget hegyeket alakított ki. Ezzel az elmélettel az a gond, hogy ilyen mechanizmussal képződött hegységgel még nem találkoztunk a Föld felszínén.

A teória igazolásához Siegert és munkatársai részletes légi radar felmérésre készülnek, feldarabolva a területet egy 20 km2-es négyzetekből álló hálóra, melynek minden egyes tagját rádióhullámokkal letapogatva az eddigieknél sokkal pontosabban körvonalazódik majd előttünk a hegység. Ha a feltérképezés során glaciális formákra, például függővölgyekre bukkannak, az azonnal romba dönti az elméletet, mivel azok csak akkor lehetnek jelen, ha a hegység a jegesedés kezdetén már ott volt a helyén. Ha a jégeróziós elmélet helytállónak bizonyul, akkor egy teljesen új földtani folyamattal gazdagodnánk.

Az év végére az Antarktisz keleti része nyüzsögni fog a kutatócsoportoktól, akik remélhetőleg elég új adatot tudnak majd kinyerni, ahhoz, hogy közös erővel megfejtsék a rejtélyt. Persze az is könnyen előfordulhat hogy mindhárom elméletet elbukik, ebben az esetben a szakértők kénytelenek lesznek tovább törni a fejüket a hegység kialakulásának egy teljesen új módján.

(forrás: sg.hu)