نيزك قديم هو أول دليل كيميائي للحمل الحراري البركاني على المريخ

رسم توضيحي لكوكب أوليمبوس على سطح المريخ - أكبر بركان في المجموعة الشمسية. (مارك غارليك / مكتبة صور العلوم / جيتي)

لسنوات عديدة ، كنا نظن كوكب المريخ كان ميتا. كوكب مغبر وجاف وقاحل ، لا يتحرك فيه شيء سوى عواء الريح. ومع ذلك ، بدأت تظهر مؤخرًا أدلة تشير إلى أن المريخ كلاهمابركانياوجيولوجيانشيط.

حسنًا ، أصبحت فكرة المريخ النشط بركانيًا أكثر واقعية. قال العلماء إن نيزكًا تكوَّن في أعماق بطن المريخ قدم للتو أول دليل كيميائي صلب على انتقال الصهارة داخل عباءة المريخ.

بلورات الزبرجد الزيتوني في شممت رائحة نيزك التي سقطت على الأرض في عام 2011 لا يمكن أن تتشكل إلا في درجات حرارة متغيرة حيث كانت تدور بسرعة في تيارات الحمل الحراري للصهارة - مما يدل على أن الكوكب كان نشطًا بركانيًا عندما تشكلت البلورات حوله 574 إلى 582 منذ مليون سنة - ويمكن أن تظل كذلك على فترات متقطعة حتى يومنا هذا.

'لم يكن هناك دليل سابق على وجود حمل حراري على المريخ ، لكن السؤال' هل المريخ لا يزال كوكبًا نشطًا بركانيًا؟ ' أوضح عالم جيولوجيا الكواكب نيكولا ماري من جامعة جلاسكو إلى Energyeffic سابقًا باستخدام طرق مختلفة.

ومع ذلك ، فهذه هي الدراسة الأولى التي تثبت النشاط في باطن المريخ من وجهة نظر كيميائية بحتة ، على عينات مريخية حقيقية.

الزبرجد الزيتوني ، وهو سيليكات حديد المغنيسيوم ، ليس نادرًا. يتبلور من الصهارة المبردة ، وهو شائع جدًا في وشاح الأرض. في الواقع ، تهيمن مجموعة الزبرجد الزيتوني على غطاء الأرض ، عادةً كجزء من كتلة صخرية. على سطح الأرض ، يوجد في الصخور النارية.

إنه شائع إلى حد ما في النيازك . والزبرجد الزيتوني شائع إلى حد ما على المريخ. في الواقع ، تم اعتبار وجود الزبرجد الزيتوني على سطح المريخ سابقًا على أنه دليل على جفاف الكوكب ، لأن المعدن يتغذى بسرعة في وجود الماء.

ولكن عندما بدأ ماري وفريقه في دراسة بلورات الزبرجد الزيتوني في نيزك Tissint لمحاولة فهم غرفة الصهارة حيث تشكلت ، لاحظوا شيئًا غريبًا. كانت البلورات تحتوي على شرائط غنية بالفوسفور متباعدة بشكل غير منتظم.

نحن نعرف هذه الظاهرة على الأرض - إنها عملية تسمى الاصطياد المذاب. لكن كان من المفاجئ العثور عليه على سطح المريخ.

(ماري وآخرون ، علم الأرصاد والكواكب ، 2020)

قال ماري: 'يحدث هذا عندما يتجاوز معدل نمو البلورات المعدل الذي يمكن أن ينتشر به الفوسفور من خلال الذوبان ، وبالتالي فإن الفوسفور ملزم بدخول التركيب البلوري بدلاً من' السباحة 'في الصهارة السائلة.

في حجرة الصهارة التي ولدت الحمم البركانية التي درستها ، كان الحمل الحراري قويًا جدًا لدرجة أن الزبرجد الزيتوني تم نقله من قاع الحجرة (أكثر سخونة) إلى أعلى (أبرد) بسرعة كبيرة - على وجه الدقة ، من المحتمل أن يؤدي هذا إلى معدلات تبريد 15-30 درجة مئوية في الساعة للزيتون.

كانت بلورات الزبرجد الأكبر تكشف أيضًا. تتفق آثار النيكل والكوبالت مع النتائج السابقة التي نشأت من أعماق قشرة المريخ ، على عمق 40 إلى 80 كيلومترًا (من 25 إلى 50 ميلاً).

هذا زود الضغط الذي تشكلوا فيه ؛ جنبا إلى جنب مع درجة حرارة الموازنة من الزبرجد الزيتوني ، يمكن للفريق الآن إجراء حسابات ديناميكية حرارية لاكتشاف درجة الحرارة في الوشاح الذي تشكلت فيه البلورات.

ووجدوا أن درجة حرارة عباءة المريخ تبلغ حوالي 1560 درجة مئوية في المريخ الفترة الأمازونية المتأخرة عندما تشكل الزبرجد الزيتوني. هذا قريب جدًا من درجة حرارة الغلاف المحيط للأرض 1650 درجة مئوية خلال Archean Eon ، من 4 إلى 2.5 مليار سنة.

هذا لا يعني أن المريخ يشبه الأرض في وقت مبكر. لكن هذا يعني أن المريخ كان يمكن أن يحتفظ بقدر كبير من الحرارة تحت وشاحه. يعتقد ذلك ، لأنه يفتقر إلى الصفائح التكتونية التي تساعد على تبديد الحرارة على الأرض ، قد يبرد المريخ بشكل أبطأ.

قال ماري لـ Energyeffic: 'أعتقد حقًا أن كوكب المريخ لا يزال نشطًا بركانيًا اليوم ، وهذه النتائج الجديدة تشير إلى هذا'.

قد لا نشهد ثورانًا بركانيًا على سطح المريخ خلال الخمسة ملايين سنة القادمة ، لكن هذا لا يعني أن الكوكب غير نشط. قد يعني ذلك فقط أن التوقيت بين الانفجارات البركانية بين المريخ والأرض مختلف ، وبدلاً من رؤية ثوران بركاني واحد أو أكثر يوميًا (كما هو الحال على الأرض) يمكننا أن نرى ثورانًا مريخيًا كل ملايين السنين.

سنحتاج إلى مزيد من البحث لنقول بثقة أن هذه الفرضية تتحقق. لكن هذه النتائج تعني أيضًا أن التفسيرات السابقة لجفاف الكوكب بناءً على الزبرجد الزيتوني السطحي قد تحتاج إلى إعادة النظر. (على الرغم من أننا لنكن واضحين ، فإن المريخ لا يزال جافًا للغاية).

بعثة ناسا إنسايت المستمرة التي وجدت مؤخرًا أدلة على زلازل المريخ ، تقيس - من بين أمور أخرى - تدفق الحرارة من قشرة المريخ. إذا كان المريخ لا يزال نشطًا بركانيًا ، فقد نعرف المزيد عنه قريبًا.

تم نشر البحث في علم النيازك والكواكب .

من نحن

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