تساعد نماذج الكمبيوتر العلماء على تفسير نمط محير من التشوه تحت نظام الصدع في شرق أفريقيا. تشير النتائج إلى العمود الأفريقي العملاق، وهو تدفق صاعد هائل للمواد الساخنة في الوشاح داخل الأرض، كمصدر لحركة غير عادية تسير بالتوازي مع الصدع، بالإضافة إلى نمط مطابق في طريقة انتقال الموجات الزلزالية عبر الصخور بالأسفل.

يحدث التصدع القاري عندما تبدأ القشرة الخارجية الصلبة للأرض في التمدد والترقق. تلك القشرة الخارجية، التي تسمى الغلاف الصخري، تشمل القشرة والجزء العلوي من الوشاح. عندما يتمدد الغلاف الصخري، يمكن أن يتصرف بشكل مختلف اعتمادًا على سرعة ومكان تطبيق الإجهاد. بالقرب من السطح، يمكن أن تتكسر الصخور، مما ينتج عنه صدوع وهزات أرضية. في الأعماق الأكبر، يمكن أن تتشوه المواد الأكثر سخونة بشكل تدريجي.

تقارن الجيوفيزيائية د. سارة ستامبس تلك السلوكيات المختلفة بمعجون سيلي بوتي. "إذا ضربت سيلي بوتي بمطرقة، يمكن أن يتشقق وينكسر"، قالت ستامبس، الأستاذة المشاركة في قسم علوم الأرض، وهو جزء من كلية العلوم بجامعة فرجينيا للتكنولوجيا. "ولكن إذا قمت بسحبه ببطء، فإن سيلي بوتي يتمدد. لذا على مقاييس زمنية مختلفة، يتصرف الغلاف الصخري للأرض بطرق مختلفة".

في معظم الصدوع القارية، يتبع التشوه نمطًا يمكن التنبؤ به نسبيًا. تحدث أقوى حركة عمومًا بشكل عمودي على الصدع، في الاتجاه الذي يتم فيه سحب القشرة. نظام الصدع في شرق أفريقيا، أكبر نظام صدع قاري على الأرض، يُظهر بالفعل هذا التشوه المتوقع العمودي على الصدع. لكن ستامبس وجدت شيئًا آخر بعد أكثر من 12 عامًا من قياسات نظام تحديد المواقع العالمي: أجزاء من المنطقة كانت تتشوه أيضًا في اتجاه موازٍ للصدع نفسه. أصبحت تلك الحركة غير المتوقعة لغزًا مركزيًا لفريقها في مختبر الجيوديسيا والتكتونوفيزياء.

في دراسة نشرت في مجلة البحوث الجيوفيزيائية، استخدم الباحثون نماذج حرارية ميكانيكية ثلاثية الأبعاد للتحقيق في ما يمكن أن ينتج التشوه غير المعتاد. تم تطوير النمذجة بواسطة المؤلف الأول تاهيري راجاوناريسون، باحث ما بعد الدكتوراه في معهد نيو مكسيكو للتكنولوجيا الذي حصل على درجة الدكتوراه من جامعة فرجينيا للتكنولوجيا أثناء عمله في مختبر ستامبس. تشير المحاكاة إلى أن الحركة الموازية للصدع مرتبطة بتدفق الوشاح شمالًا المرتبط بالعمود الأفريقي العملاق.

العمود الأفريقي العملاق هو منطقة هائلة من مواد الوشاح الصاعدة التي تبدأ عميقًا تحت جنوب غرب أفريقيا وتمتد شمالًا شرقًا عبر القارة. أثناء انتقاله شمالًا، يصبح أقل عمقًا تدريجيًا تحت السطح. وفقًا للنماذج، يمكن أن يفسر تدفق الوشاح العميق هذا التشوه الذي لا يتناسب مع النمط الأبسط المتوقع من قارة تتمدد.

تضيف النتائج أيضًا أدلة جديدة إلى نقاش طويل حول ما يحرك نظام الصدع في شرق أفريقيا. ركز العلماء عمومًا على احتمالين رئيسيين: قوى الطفو في الغلاف الصخري، أو قوى الجر في الوشاح، أو مزيج من الاثنين. تعمل قوى الطفو في الغلاف الصخري بالقرب من السطح نسبيًا. تتأثر باختلافات الارتفاع والكثافة داخل الغلاف الصخري. في شرق أفريقيا، هناك ميزة مهمة وهي الارتفاع الأفريقي العظيم، وهي منطقة واسعة من التضاريس المرتفعة بشكل غير عادي. تنشأ قوى الجر في الوشاح من أعماق الأرض. تنتج عن حركة مواد الوشاح تحت الغلاف الصخري والقوى التي يمكن أن يمارسها الوشاح المتدفق على الصفيحة الصلبة فوقه.

بدأت ستامبس في توثيق الحركة غير العادية الموازية للصدع أثناء عملها كباحثة ما بعد الدكتوراه. استخدمت محطات نظام تحديد المواقع العالمي التي تستقبل إشارات من أكثر من 30 قمرًا صناعيًا يدور حول الأرض من مسافة حوالي 25000 كيلومتر. كانت تلك القياسات دقيقة بما يكفي لتتبع حركة السطح على مقياس المليمتر. لاحظاتها عقدت الصورة الحالية لأن قوى الطفو الضحلة يمكن أن تفسر الكثير من الحركة المتوقعة عبر الصدع، ولكن ليس الحركة على طوله.

في دراسة عام 2021، استخدم الفريق محاكاة حاسوبية ثلاثية الأبعاد لاختبار كيف يمكن لمجموعتي القوى