खचणारा पर्वत!

संशोधकांच्या मते अ‍ॅरिझॅरो बेसिनची निर्मिती ज्या घटनांमुळे झाली असावी, त्या भूशास्त्रीय घटना या स्थानिक स्वरूपाच्या, म्हणजे इथल्याच भूपृष्ठाखालील शिलावरणाशी निगडित असाव्या. या भूशास्त्रीय हालचालींमागचं कारण शोधण्याचा प्रयत्न संशोधकांकडून केला गेला आहे. या हालचालींमागचं कारण, तिथल्या शिलावरणाचं खचणं, हे असावं. पृथ्वीचा वरचा भाग खडकांनी बनला आहे व त्याखाली अर्धवट वितळलेल्या खडकांचा थर आहे. हा अर्धवट वितळलेल्या खडकांचा थर प्रवाही असू शकतो. या थराच्या प्रवाही स्वरूपामुळे, त्यावरचे न वितळलेले खडक वाहून जाऊ शकतात. यामुळे अशा ठिकाणचं शिलावरण पातळ होऊन ते, स्वतःच्या वजनामुळे खाली खचू शकतं. अ‍ॅरिझॅरोच्या परिसरात हेच घडून आलं असावं. संशोधकांकडून हा वैज्ञानिक तर्क स्वीकारला गेला असला तरी, हे सर्व घडताना इथे निश्चित स्वरूपात कोणत्या हालचाली घडून आल्या असाव्या, याबद्दल अनिश्चितता होती. आता मात्र कॅनडातील टोराँटो विद्यापीठातील ज्युलिआ अँडरसन आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी या भूशास्त्रीय घटनांचा प्रयोगशाळेतील प्रयोगांद्वारे शोध घेतला आहे. या प्रयोगांचं वैशिष्ट्य म्हणजे हे प्रयोग, प्रयोगशाळेत सहजपणे उपलब्ध होऊ शकणारी उपकरणं आणि पदार्थ वापरून केले गेले आहेत. ज्युलिआ अँडरसन आणि त्यांच्या या सहकाऱ्यांचं हे संशोधन ‘कम्युनिकेशन्स अर्थ अँड एन्व्हिरोनमेंट’ या शोधपत्रिकेत प्रसिद्ध झालं आहे.

ज्युलिआ अँडरसन आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी आपल्या या प्रयोगांत अगदी सोप्या पद्धतीनं पृथ्वीवरची भूशास्त्रीय परिस्थिती निर्माण केली. यासाठी त्यांनी अ‍ॅक्रिलिक या नावानं परिचित असणाऱ्या प्लास्टिकची पारदर्शक टाकी वापरली. या टाकीची लांबी आणि रुंदी २५ सेंटिमीटर इतकी होती, तर उंची सुमारे २१ सेंटिमीटर इतकी होती. ही टाकी त्यांनी पॉलिडायमेथिलसिलोक्झेन या सिलिकॉनच्या बहुवारिकानं भरली. पॉलिडायमेथिलसिलोक्झेन हे द्रवरूपी पारदर्शक बहुवारिक, पाण्याच्या तुलनेत दोन हजार ते अडीच हजारपट घट्ट असतं. प्रयोगात वापरलेलं हे बहुवारिक म्हणजे पृथ्वीच्या कवचाखालचा, अर्धवट वितळलेल्या खडकांपासून बनलेला प्रवाही भाग. या द्रवावर या संशोधकांनी पॉलिडायमेथिलसिलोक्झेन आणि चिकणमातीच्या मिश्रणाचा पातळ थर पसरवला. हा झाला कवचाखालचा, खडकांच्या तुकड्यांचा थर. या थरावर या संशोधकांनी सिरॅमिक आणि सिलिकाच्या गोलकांचं अत्यंत पातळ मिश्रण पसरवलं. हे होतं पृथ्वीचं कठीण कवच. यांतील प्रत्येक थराचा घट्टपणा हा जवळपास पृथ्वीच्या भूपृष्ठाखालील विविध थरांच्या घट्टपणाइतका होता, तर या विविध थरांची जाडी ही पृथ्वीच्या या प्रत्यक्ष थरांची जाडी लक्षात घेऊन, त्या प्रमाणात निश्चित केली होती.

हे कवच स्वतःच्या वजनानं कसं खाली जातं, याचं त्रिमितीय निरीक्षण करण्यासाठी या संशोधकांनी टाकीच्या सर्व बाजूंना कॅमेरे बसवले. या पृष्ठभागात होणारे बदल अत्यंत हळू गतीनं होत असल्यानं, प्रत्येक प्रयोगातली निरीक्षणं साधारणपणे साठ तासांपर्यंत केली गेली. हा साठ तासांचा कालावधी म्हणजे प्रत्यक्षात सुमारे चार कोटी वर्षांचा काळ होता. वरचा थर खचताना, या टाकीतल्या विविध ठिकाणच्या ताणात बदल कसा होतो, याचीही एका साधनाद्वारे नोंद केली गेली. संशोधकांनी हे प्रयोग वेगवेगळ्या प्रकारे, कवचाची घनता बदलून, कवचाची जाडी बदलून, पुनःपुनः केले. या प्रयोगांत केलेल्या निरीक्षणांचं तपशीलवार संगणकीय विश्लेषण करून, त्यांतून निघालेल्या निष्कर्षांची उपलब्ध असलेल्या भूशास्त्रीय माहितीशी सांगड घातली. ज्युलिआ अँडरसन आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी काढलेले निष्कर्ष हे अ‍ॅरिझॅरो बेसिनच्या भूशास्त्रीय इतिहासाशी जुळणारे होते.

ज्युलिआ अँडरसन आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी केलेल्या या प्रयोगांत, टाकीतील सगळ्यात वरच्या थराची खालची बाजू ही मध्यभागी सतत खाली सरकत होती. मात्र त्याच काळात या थराची वरची बाजू ही प्रथम खाली सरकली व त्यानंतर ती वर सरकू लागली. या क्रियेदरम्यान निर्माण होणाऱ्या ताणामुळे, या पृष्ठभागाच्या मध्यभागी चुण्या निर्माण झाल्या. अ‍ॅरिझॅरो बेसिनच्या बाबतीतही असेच टप्पे घडून आले असल्याचं, तिथला भूशास्त्रीय इतिहास दर्शवतो. या प्रदेशातला, सुरुवातीला खाली सरकणारा पृष्ठभाग हा एक कोटी वर्षांनंतर पुनः वर सरकू लागला. अ‍ॅरिझॅरो बेसिनचा जो उंचावलेला मधला आहे, तो पृष्ठभागाच्या याच वर सरकण्यामुळे निर्माण झाला असावा. तसंच अ‍ॅरिझॅरो बेसिनच्या मध्यभागी असणारा, सिएरा दे माकोन या नावे ओळखला जाणारा डोंगराळ भाग म्हणजे प्रयोगात दिसून आलेल्या चुण्या असाव्यात. सेंट्रल अँडिज प्लेटोच्या लगतच्या भागात गेल्या काही कोटी वर्षांत कसा बदल घडून आला आणि तिथे अ‍ॅरिझॅरोसारखे वैशिष्ट्यपूर्ण प्रदेश कसे निर्माण झाले, याचं चित्र या प्रयोगातून उभं राहिलं आहे. प्रयोगातील निष्कर्ष आणि अ‍ॅरिझॅरो बेसिनच्या निर्मितीतलं साम्य हे, अ‍ॅरिझॅरो बेसिन हे अँडीज पर्वताचा मधला भाग खचत असण्याच्या शक्यतेला दुजोरा देतं. ज्युलिआ अँडरसन आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांच्या या प्रयोगांनुसार, इथल्या शिलावरणाचा खालचा भाग हा अडीच कोटी वर्षांत सहा किलोमीटर खचू शकतो.

अँडिज पर्वताच्या मध्यभागाचं हे खचणं, म्हणजे शिलावरण खचण्याचं फक्त एकच उदाहरण नाही. तुर्कस्तानातील सेंट्रल अ‍ॅनॅटोलिअन प्लेटो, तसंच अमेरिकेच्या पश्चिम भागातील ग्रेट बेसिन, अशी इतर ठिकाणंसुद्धा भूशास्त्रीय कारणांनी खचत आहेत. अर्थात हे खचणं, फक्त आजचं नाही… हे खचणं काही कोटी वर्षांपासून चालू आहे. या खचण्यामागच्या भूशास्त्रीय हालचालींचं स्वरूप ज्युलिआ अँडरसन आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांच्या संशोधनातून स्पष्ट झालं आहे. त्याचबरोबर भूपृष्ठाचं स्वरूप बदलण्यासाठी फक्त भूपट्टांची हालचालच कारणीभूत असते असं नाही; तर त्यामागे इतर कारणंही असू शकतात, हे या संशोधनानं दाखवून दिलं आहे.