اكتشاف النيزك يتحدى فهمنا لكيفية تشكل المريخ

صفارة الإنذار فوساي على سطح المريخ (ناسا)

قطعة صغيرة من الصخور انفصلت عنها ذات مرة كوكب المريخ ووجدت طريقها إلى الأرض قد تحمل أدلة تكشف عن تفاصيل مفاجئة حول تكوين الكوكب الأحمر.

يشير تحليل جديد للنيزك Chassigny ، الذي سقط على الأرض في عام 1815 ، إلى أن الطريقة التي حصل بها المريخ على غازاته المتطايرة - مثل بعض الجزيئات القائمة على الكربون ، والأكسجين ، والهيدروجين ، والنيتروجين ، والغازات النبيلة - تتناقض مع نماذجنا الحالية حول كيفية الكواكب. شكل.

تولد الكواكب ، وفقًا للنماذج الحالية ، من بقايا النجوم. تتكون النجوم من سحابة سدمية من الغبار والغاز عندما تنهار كتلة كثيفة من المواد تحت تأثير الجاذبية. أثناء الدوران ، يتم تخزين المزيد من المواد من السحابة المحيطة بها لتنمو.

تشكل هذه المادة قرصًا يدور حول النجم الجديد. داخل هذا القرص ، يبدأ الغبار والغاز في التكتل معًا في عملية تؤدي إلى نمو كوكب صغير. لقد رأينا أنظمة كوكبية أخرى تتشكل بهذه الطريقة ، وتشير الأدلة في نظامنا الشمسي إلى أنها تشكلت بنفس الطريقة ، منذ حوالي 4.6 مليار سنة.

ولكن كيف ومتى تم دمج عناصر معينة في الكواكب كان من الصعب تجميعها معًا.

وفقًا للنماذج الحالية ، يتم امتصاص الغازات المتطايرة بواسطة مصهور ، مكونًا كوكبًا من السديم الشمسي. نظرًا لأن الكوكب حار جدًا وطريًا في هذه المرحلة ، فإن هذه المواد المتطايرة تتسرب إلى محيط الصهارة العالمي الذي يمثل الكوكب المتكون ، قبل أن يتم إطلاق الغازات جزئيًا في الغلاف الجوي فيما بعد عندما يبرد الوشاح.

في وقت لاحق ، يتم تسليم المزيد من المواد المتطايرة عبر قصف النيزك - يتم إطلاق المواد المتطايرة المرتبطة في النيازك الكربونية (تسمى الكوندريت) عندما تتفكك هذه النيازك عند دخولها إلى الكوكب.

لذلك ، يجب أن يعكس الجزء الداخلي من الكوكب تكوين السديم الشمسي ، بينما يجب أن يعكس غلافه الجوي في الغالب المساهمة المتقلبة للنيازك.

يمكننا معرفة الفرق بين هذين المصدرين من خلال النظر في نسب نظائر الغازات النبيلة ، وخاصة الكريبتون.

ولأن المريخ تشكل وتصلب بسرعة نسبيًا في حوالي 4 ملايين سنة ، مقارنة بما يصل إلى 100 مليون سنة للأرض ، فهو رقم قياسي جيد لتلك المراحل المبكرة جدًا من عملية تكوين الكواكب.

'يمكننا إعادة بناء تاريخ التسليم المتقلب في الملايين القليلة الأولى من النظام الشمسي ،' قالت عالمة الجيولوجيا ساندرين بيرون ، الذي كان سابقًا في جامعة كاليفورنيا ديفيس ، والآن في ETH زيورخ.

هذا ، بالطبع ، فقط إذا تمكنا من الوصول إلى المعلومات التي نحتاجها - وهذا هو المكان الذي يكون فيه نيزك Chassigny هدية من الفضاء.

تكوينه من الغازات النبيلة يختلف عن الغلاف الجوي للمريخ ، مما يشير إلى أن قطعة الصخور انفصلت عن الوشاح (واندفعت إلى الفضاء ، مما أدى إلى وصولها إلى الأرض) ، وتمثل الجزء الداخلي من الكواكب وبالتالي السديم الشمسي.

يصعب قياس الكريبتون ، لذا فإن النسب النظيرية الدقيقة استعصت على القياس. ومع ذلك ، استخدمت بيرون وزميلتها ، زميلتها في الكيمياء الجيولوجية سوجوي موخوبادهياي من جامعة كاليفورنيا في ديفيس ، تقنية جديدة باستخدام مختبر UC Davis Noble للغاز لإجراء قياس جديد ودقيق للكريبتون في نيزك Chassigny.

وهذا هو المكان الذي أصبح فيه الأمر غريبًا حقًا. نسب نظائر الكريبتون في النيزك أقرب إلى تلك المرتبطة بالكوندريت. مثل ، أقرب بشكل ملحوظ.

'التركيب الداخلي للمريخ للكريبتون يكاد يكون غضروفيًا بحتًا ، لكن الغلاف الجوي شمسي' قال بيرون . 'إنه مميز للغاية.'

يشير هذا إلى أن النيازك كانت تنقل المواد المتطايرة إلى المريخ في وقت أبكر بكثير مما كان يعتقد العلماء سابقًا ، قبل أن يتبدد السديم الشمسي بواسطة الإشعاع الشمسي.

وبالتالي ، فإن ترتيب الأحداث هو أن المريخ قد اكتسب غلافًا جويًا من السديم الشمسي بعد أن تبرد المحيط الصهاري العالمي ؛ خلاف ذلك ، فإن الغازات الغضروفية والغازات السديمية ستكون مختلطة أكثر بكثير مما لاحظه الفريق.

ومع ذلك ، فإن هذا يمثل لغزًا آخر. عندما قام الإشعاع الشمسي في النهاية بحرق بقايا السديم ، كان يجب أن يحرق أيضًا الغلاف الجوي السديم للمريخ. وهذا يعني أن الكريبتون الموجود في الغلاف الجوي لا بد أنه قد تم حفظه في مكان ما ؛ ربما ، كما اقترح الفريق ، في القمم الجليدية القطبية.

'ومع ذلك ، قد يتطلب ذلك أن يكون المريخ باردًا في أعقاب تراكمه مباشرة ،' قال موخوبادهياي .

بينما تشير دراستنا بوضوح إلى الغازات الغضروفية في باطن المريخ ، فإنها تثير أيضًا بعض الأسئلة المثيرة للاهتمام حول أصل وتكوين الغلاف الجوي المبكر للمريخ.

تم نشر بحث الفريق في علوم .

من نحن

نشر حقائق تقارير مستقلة ومثبتة عن الصحة والفضاء والطبيعة والتكنولوجيا والبيئة.