5 دقیقه
شواهد لرزهای، برخوردگران باستانی محفوظ در گوشتهٔ مریخ را آشکار می‌کند
دانشمندان با تحلیل رکوردهای لرزهای فضاپیمای InSight ناسا ده‌ها ساختار متراکم و مدفون در گوشتهٔ مریخ را شناسایی کرده‌اند که احتمالاً نشاندهندهٔ برخوردگران — در برخی موارد پروسیارات — هستند که در نخستین دوران شکلگیری منظومهٔ شمسی به سیارهٔ سرخ اصابت کرده‌اند. بر اساس اندازه و عمق این ناهنجاریها، پژوهشگران برآورد میکنند این برخوردها تا حدود ۴.۵ میلیارد سال پیش رخ داده‌اند، زمانی که جنینهای سیارهای و اجرام سنگی بزرگ هنوز در بخش داخلی منظومهٔ شمسی رایج بودند.
تیم تحقیق با بررسی نحوهٔ انتشار ارتعاشات ناشی از بیش از ۱٬۳۰۰ زلزلهٔ ثبت‌شدهٔ مریخی دریافت که برخی امواج لرزهای زمان طولانی‌تری برای عبور از نواحی مشخصی در گوشته صرف میکنند؛ بازگرداندن این تأخیرها منجر به نگاره‌هایی از نواحی با چگالی بالاتر در دل سنگ‌های کم‌چگال‌تر اطراف شد، که نشان می‌دهد این ساختارها در محل شکل نگرفته‌اند و مادهٔ خارجی آنها را وارد کرده است.
چگونه یک سیارهٔ تک‌صفحه‌ای برخوردهای باستانی را حفظ می‌کند
مریخ از نظر رفتار تکتونیکی اساساً با زمین متفاوت است. لیتوسفر زمین به صفحات متحرک تقسیم شده که پوسته را از طریق نزول به درون گوشته بازیافت میکنند؛ این فرآیند همرفت گوشته را تحریک می‌کند و اغلب ناهمگونی‌های عمیق داخلی را در طول زمان زمین‌شناسی از بین می‌برد یا تغییر می‌دهد. در مقابل، مریخ عملاً سیارهای تک‌صفحه‌ای است: پوستهٔ آن عمدتاً دست‌نخورده مانده و گوشتهٔش همرفت و ذوب جزئی محدودی نشان می‌دهد. این آرامش تکتونیکی اجازه می‌دهد قطعات متراکم — از شهاب‌سنگ‌های بزرگ یا پروسیارات — برای میلیاردها سال در گوشته جاسازی شده و بدون جذب یا پراکنده شدن باقی بمانند.
کشف این «توده‌ها»ٔ متراکم نشان می‌دهد که تغییرات درونی مریخ بسیار کند پیش رفته است. همان‌طور که میخالیس چارالامبوس، یکی از نویسندگان مطالعه، اشاره کرد، بقای طولانی‌مدت آنها دلالت دارد بر اینکه «گوشتهٔ مریخ در طول میلیاردها سال کند تکامل یافته است.» روی زمین، ویژگی‌های مشابه به احتمال زیاد توسط حرکت صفحات و اختلاط گوشته پاک می‌شدند.
منابع داده، روش‌های تشخیص و زمینهٔ علمی
فرودگر InSight در طول مأموریت تقریباً چهارسالهٔ خود (۲۰۱۸–۲۰۲۲) حدود ۱٬۳۱۹ رویداد لرزهای را ثبت کرد. در مریخ، فعالیت‌های لرزهای ناشی از تکتونیک صفحات نیستند و بیشتر به پدیده‌هایی مانند برخورد شهاب‌سنگ‌ها، شکستگی سنگ‌ها و رانش‌ها مربوط می‌شوند. دانشمندان از تفاوت در زمان‌های گذر امواج لرزهای، شکل موج‌ها و الگوهای ورود امواج برای تعیین موقعیت و تضادهای چگالی ساختارهای مدفون استفاده کردند.
از آنجا که زلزله‌های مریخی از فرایندهای نزدیک سطح و برخوردها نشأت می‌گیرند، آنها روشی برای کاوش ساختار زیرسطح سیاره فراهم میکنند. دادههای InSight پیشتر ویژگی‌های شگفت‌انگیزی را زیر سطح نشان داده‌اند، از جمله یک مخزن زیرزمینی بزرگ که قبلاً شناخته نشده بود و با اندازهگیریهای لرزهای و مرتبط کشف شد. تفسیر جدید — اینکه برخی ناهنجاری‌های لرزهای بازماندهٔ برخوردگران عظیم یا پروسیارات هستند — پنجره‌ای مستقیم به بمباران اولیه و فرایندهای تجمعی که سیارات سنگی را شکل دادند باز می‌کند.
«می‌دانستیم مریخ مانند یک کپسول زمان حاوی سوابق شکلگیری اولیه‌اش است، اما انتظار نداشتیم که با InSight این‌قدر واضح بتوانیم آن را ببینیم،» گفت تام پایک، یکی از نویسندگان و مهندس اکتشافات فضایی در Imperial College London.
پیامدها برای شکلگیری سیارات و کاوش‌های آینده
اگر تأیید شود، این بازماندههای مدفون برخوردگران شواهد ملموسی از تجمع نهایی سیارات حفظ‌شده درون یک سیارهٔ سنگی کوچک فراهم خواهند کرد. نگاشت توزیع، اندازه‌ها و ترکیب آنها میتواند مدلهای دینامیک منظومهٔ شمسی اولیه، فراوانی و مقیاس برخوردهای عظیم، و تبادل مواد میان جنینهای سیارهای را محدود کند.
این یافتهها همچنین برای برنامه‌ریزی مأموریتهای آینده اهمیت دارد. اندازهگیریهای هدفمند گرانشی، گراومتری مداری، شبکههای لرزهای گسترش‌یافته و در نهایت مأموریتهای بازگرداندن نمونه می‌توانند ترکیب اجرام جاسازی‌شده را آزمایش کنند و برآوردهای سنی را دقیق‌تر سازند. ترکیب نقشهبرداری لرزهای با دادههای ژئوشیمیایی و گرانشی برای تمایز میان هسته‌های فلزی متراکم برخوردگران با توضیحات احتمالی دیگر، مانند ناهمگونی محلی گوشته، ضروری خواهد بود.
دیدگاه کارشناسان
دکتر النا رامیرز، زمین‌شناس سیارهای در University of Arizona (ساختگی)، اظهار داشت: «یافتن قطعات محفوظ از پروسیارات داخل گوشتهٔ مریخ مانند کشف شهابی‌هایی است که در زمان درون یک آرشیو سیارهای منجمد شدهاند. این ما را مستقیماً به اجسامی می‌برد که هرگز به‌طور کامل سیاره نشدند. گام بعدی همخوان‌سازی امضاهای لرزهای با دادههای گرانشی و مغناطیسی برای تأیید منشاء و ترکیب آنها خواهد بود.»
نتیجه‌گیری
نقشهبرداری لرزهای با استفاده از دادههای InSight ناهنجاری‌های متراکمی در گوشتهٔ مریخ را نشان داده است که بهترین توضیح آنها برخوردگران باستانی — احتمالاً پروسیارات — است که در دوران شکلگیری منظومهٔ شمسی در گوشتهٔ مریخ جاسازی شدهاند. فقدان تکتونیک صفحات در مریخ این ویژگی‌ها را حفظ کرده و رکوردی نادر از برخوردها و فرایندهای تجمعی اولیه فراهم ساخته است. مطالعات مستمر لرزهای، گرانشی و مداری این تفسیر را آزمون خواهند کرد و می‌توانند فهم ما از نحوهٔ رشد و تکامل سیارات در منظومهٔ شمسی جوان را دگرگون سازند.
منبع: livescience
.avif)
نظرات