5 دقیقه
قطعات محفوظ عمیق در زیر مریخ
برخلاف زمین، که در آن صفحات تکتونیکی به‌طور پیوسته مواد قشری را از طریق فرآیندهایی مانند فرورانش به گوشته بازتولید می‌کنند، به نظر می‌رسد مریخ ساختارهای کهن درونی خود را حفظ کرده است. روی زمین، نواحی تکتونیکی مانند مرز فرورانش Cascadia به‌طور مستمر لیتوسفر اقیانوسی را زیر قاره‌ها می‌فرستند و مخلوط شدن و نوسازی گوشته را هدایت می‌کنند. مریخ، در مقابل، به‌عنوان یک سیاره‌ی دارای «پوستهٔ ساکن» در نظر گرفته می‌شود: پوستهٔ خارجی آن میلیاردها سال است که از تکتونیک صفحهای فعال پشتیبانی نکرده است و بنابراین ویژگی‌های عمیق آن نسبتاً دست‌نخورده باقی ماندهاند.
کشف لرزهای ناهمگونی‌های گوشته
تحلیل‌های اخیر دادههای لرزهای مأموریت InSight توزیع قابل‌توجهی از قطعات جامد جاسازی‌شده در گوشتهٔ مریخ را نشان داده‌اند. پژوهشگران الگویی از چند بلوک بزرگ، که برخی تا چهار کیلومتر عرض دارند، را نقشه‌برداری کردند که توسط تعداد زیادی قطعات کوچکتر احاطه شدهاند. چینش فضایی این قطعات از الگوی آماری سازگار با خردشدگی فرکتالی پیروی میکند، نشانگری متمایز از رویدادهای تخریبی پرانرژی.
چگونه این الگو تفسیر شد
دانشمندان سیاره‌ای که رکوردهای لرزهای InSight را بررسی کردند نتیجه گرفتند که یک برخورد پرانرژی احتمالاً لایه‌ای اولیه از گوشته را درهم شکسته است. وقتی انرژی آزادشده توسط یک برخورد از استحکام چسبندگی مادهٔ هدف فراتر رود، شکستگی توزیع اندازه‌ای فرکتالی تولید میکند: تعداد کمی قطعهٔ بزرگ و شمار زیادی آوار کوچک. همان مکانیک توضیح میدهد که چرا شیشهٔ رهاشده از دست، ترکیبی مشابه از قطعات بزرگ و کوچک تولید میکند. اینکه این توزیع امروزه در گوشتهٔ مریخ قابل کشف باقی مانده است، نشان میدهد این قطعات بدون بازآرایی توسط کونکسیون بزرگ‌مقیاس گوشته یا تکتونیک صفحهای، حفظ شدهاند.
پیامدها برای تکامل سیارات سنگی
این کشف نگرش دانشمندان را نسبت به تکامل بلندمدت سیارات سنگی که فاقد تکتونیک صفحهای فعال‌اند تغییر میدهد. اگر برخوردهای پرانرژی بتوانند نشانه‌هایی بادوام و قابلتشخیص در درون سیارات برجای بگذارند، ساختار محفوظ زیر مریخ می‌تواند یک رکورد فسیلی از تاریخ بمباران اولیهٔ آن باشد. این یافته همچنین پرسش‌هایی دربارهٔ تاریخ‌های درونی ناهید و عطارد برمی‌انگیزد که هر دو عمدتاً جهان‌هایی با پوستهٔ ساکن هستند. ناهمگونی‌های محفوظ گوشته در این سیارات می‌تواند برخوردها و فرآیندهای درونی گذشته را ثبت کند که روی زمین محو می‌شدند.
زمینهٔ مأموریت و منابع داده
منبع اصلی داده برای این نتایج پایش لرزهای بود که توسط فرودگر InSight ناسا انجام شد، که تا سال 2022 روی مریخ فعال بود. InSight یک زمین‌لرزه‌نگار حساس (برای زلزله‌نگاری مریخ) حمل می‌کرد که برای آشکارسازی زلزله‌های مریخی و برخوردهای شهاب‌سنگی طراحی شده بود. تحلیل سرعت‌های موج لرزهای و ناهنجاریهای زمان سفر به پژوهشگران اجازه داد تا تغییرات ریز در ساختار گوشته را استنتاج کنند و قطعات خوشه‌ای زیر پوسته را شناسایی نمایند.
دیدگاه کارشناسی
دکتر النا رویز، ژئوفیزیک‌دان سیاره‌ای در یک دانشگاه تحقیقاتی برجسته، در مورد پیامدها اظهار نظر کرد: «پوستهٔ ساکن مریخ آرشیوی زیرسطحی را حفظ کرده است که به ندرت برای ما قابل دسترسی است. توزیع فرکتالی قطعات گوشته ابزار مستقیمی برای بررسی شرایط برخوردهای اولیه و استحکام ماده فراهم می‌آورد.» ماموریت‌های آینده که پوشش لرزهای روی مریخ را گسترش دهند، یا نمونه‌هایی از برآمدگیهای عمیق پوسته بازگردانند، میتوانند این تفسیرها را آزمایش کنند و مدل‌های چگونگی تغییرات داخلی سیارات توسط برخوردها را اصلاح نمایند.
اهمیت گسترده و گامهای بعدی
شناسایی و توصیف این قطعات راه‌های جدیدی برای سیاره‌شناسی تطبیقی باز میکند. دانشمندان اکنون میتوانند بررسی کنند چگونه انرژی برخورد، ضخامت پوسته و رئولوژی گوشته در ایجاد ناهمگونی‌های بادوام با هم تعامل می‌کنند. شبکه‌های لرزهای بهبود یافته، همراه با مدلسازی ژئودینامیکی و آزمایشهای آزمایشگاهی روی شکست سنگ، به تعیین اینکه آیا نشانههای مشابهی روی ناهید، عطارد یا حتی قمرهای بزرگ وجود دارد کمک خواهد کرد. مجموعهٔ دادههای InSight همچنان کشفیات جدیدی ارائه میدهد و ارزش مشاهدات زلزله‌نگاری را در آشکارسازی جنبه‌های پنهان شکل‌گیری و تکامل سیارات برجسته می‌سازد.
نتیجه‌گیری
شناسایی جمعیت شبه‌فرکتالی از قطعات درون گوشتهٔ مریخ نشان میدهد که برخوردهای قدرتمند در ابتدای تاریخ سیاره اثر پایداری برجای گذاشته‌اند. از آنجا که مریخ فاقد تکتونیک صفحهای جاری است، این قطعات باستانی قابل کشف باقی مانده و پنجره‌ای نادر به فرآیندهایی فراهم می‌کنند که شکل‌دهندهٔ درون سیارات سنگی‌اند. تحلیل مداوم دادههای لرزهای و مأموریت‌های آینده برای گسترش شبکه‌های لرزهای در تأیید این یافته‌ها و تعمیم آنها به دیگر جهان‌های با پوستهٔ ساکن در منظومهٔ شمسی حیاتی خواهد بود.
منبع: scitechdaily
.avif)
نظرات