قد نفهم أخيرًا كيف ظهر معدن نادر غريب على المريخ

بلورة ثلاثية الأبعاد من محجر Wannenköpfe في ألمانيا. (فريد كروجين / ويكيميديا ​​كومنز ، CC BY-SA 3.0)

في عام 2016 ، عثرت مركبة Curiosity على شيء غريب حقًا في Gale Crater كوكب المريخ .

على منحدر جبل شارب ، حيث جاهدت كيوريوسيتي ، كانت هناك كميات كبيرة من معدن نادر ؛ نادر ، على الأقل ، هنا على الأرض. يبدو أن Tridymite ، وهو شكل من أشكال الكوارتز ، نادرًا جدًا ، وتحت درجات حرارة عالية ، مثل تلك التي قد تجدها في الصهارة.

على الرغم من أن المريخ يظهر أدلة كثيرة على نشاط بركاني بازلتي سابق في بعض المناطق ، مرة واحدةغيل كريتر مملوء بالماءليست واحدة من تلك المناطق ، مما دفع العلماء إلى حيرة بشأن كيفية تواجد المعدن هناك.

اكتشف فريق بقيادة عالمة الكواكب فاليري بايريه من جامعة أريزونا اللغز: يمكن أن يكون هذا ثلاثي الأبعاد ناتجًا عن ثوران بركاني واحد متفجر ، منذ حوالي 3.0 إلى 3.7 مليار سنة.

يعد اكتشاف ثلاثية الأبعاد في حجر طيني في غيل كريتر أحد أكثر الملاحظات إثارة للدهشة التي قام بها المسبار كيوريوسيتي خلال 10 سنوات من استكشاف المريخ ، قالت عالمة الجيولوجيا المريخية كيرستن سيباخ جامعة رايس.

عادة ما يرتبط Tridymite بأنظمة بركانية متطورة ومتفجرة مكونة من الكوارتز على الأرض ، لكننا وجدناها في قاع بحيرة قديمة على المريخ ، حيث تكون معظم البراكين بدائية للغاية.

نظرًا لعدم قدرتنا على الوصول إلى المريخ ، كان لدى العلماء أداتان لمعرفة اللغز: رواسب ثلاثية الأبعاد موجودة هنا على الأرض ، والعينات المعدنية التي تم جمعها من Gale Crater و Mount Sharp - القمة في مركز الحفرة - بواسطة Curiosity ، الذي يرسل بيانات عن اكتشافاته إلى الأرض.

هذا هو المكان الذي تحولت فيه بايري ، ثم في جامعة رايس ، وزملاؤها.

أولاً ، الأرض. تم فحص كل رواسب ثلاثية موثقة والظروف التي تشكلت فيها بعناية من قبل فريق البحث.

بعد ذلك ، قاموا بفحص البيانات التي جمعتها كيوريوسيتي حول تكوين قاع البحيرة الرسوبية الجافة منذ فترة طويلة في فوهة غيل.

يتكون Tridymite عند درجات حرارة أعلى من 870 درجة مئوية (1600 درجة فهرنهايت) ويتحول إلى مرحلة تسمى كريستوباليت عند حوالي 1470 درجة مئوية. تم اكتشاف كلا النموذجين في طبقة واحدة على منحدر Mount Sharp.

بالإضافة إلى ذلك ، وجدت كيوريوسيتي السيليكا الفلسبار والأوبالين ، والتي يمكن أن تكون موجودة على الأرض وجدت في السياقات البركانية .

يؤدي تجميع هذه القطع معًا إلى سيناريو رائع يتضمن غرفة صخرية تحت فوهة البركان Gale Crater منذ مليارات السنين. اعتقد الفريق أن هذه الغرفة كانت ستجلس تحت البحيرة لبعض الوقت ، أكثر من المعتاد.

خلال هذا الوقت ، سينتج عن التبريد عملية تسمى التبلور الجزئي ، إزالة وفصل المعادن لإنتاج فائض من السيليكا.

عندما اندلعت الحجرة في النهاية ، حدث ذلك في انفجار هائل أدى إلى إطلاق الرماد المحتوي على السيليكا - الآن في شكل ثلاثية الأبعاد - في الهواء لتهطل عائدة إلى البحيرة في Gale Crater والروافد المحيطة بها.

قال الفريق إن هذه المياه كانت ستجوي وتفرز الرماد لإنتاج التركيب الكيميائي للطبقة كما هو ملاحظ من قبل كيوريوسيتي.

'إنه في الواقع تطور مباشر للصخور البركانية الأخرى التي وجدناها في فوهة البركان ،' وأوضح سيباتش .

نحن نجادل في أنه نظرًا لأننا رأينا هذا المعدن مرة واحدة فقط ، وكان مركّزًا بدرجة عالية في طبقة واحدة ، فمن المحتمل أن يكون البركان قد اندلع في نفس الوقت الذي كانت فيه البحيرة هناك. على الرغم من أن العينة المحددة التي حللناها لم تكن رمادًا بركانيًا حصريًا ، إلا أن الرماد تم تجفيفه وفرزه بواسطة الماء.

نظرًا لأن هذا الثوران السليكي هو نوع متطور كان من الممكن أن يكون مختلفًا عن البراكين البازلتية التي تكثر الأدلة على كوكب المريخ ، يشير تحليل الفريق إلى أن الكوكب الأحمر ربما كان له تاريخ بركاني أكثر تعقيدًا مما نعرف.

قال الفريق إن البعثات المستقبلية يجب أن تبحث عن أدلة على حالات أخرى من هذا النشاط البركاني المتطور للمساعدة في تقييد متى وفي أي سياقات حدثت على المريخ.

'كوكب المريخ،' كتبوا في ورقتهم ، 'ليس فقط عالم بازلتي.'

تم نشر البحث في رسائل علوم الأرض والكواكب .

من نحن

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