ميزة غريبة على سطح المريخ جعلت العلماء يخمنون أصله. إنه رواسب سطحية لمعدن وهو أكثر شيوعًا في الأجزاء الداخلية للكواكب. أظهرت دراسة جديدة أن هذا المعدن الداخلي ربما تم إحضاره إلى السطح بواسطة بركان متفجر قديم.
يقع Nili Fossae في منطقة Syrtis الرئيسية على سطح المريخ. إنه بالقرب من Isidis Planitia ، سهل ضخم داخل حوض تصادم على المريخ. Nili Fossae مثير للاهتمام بسبب الرواسب المعدنية في المنطقة ، وما تخبرنا به هذه الرواسب عن المريخ. على وجه التحديد ، يحتوي على رواسب كبيرة من الزبرجد الزيتوني ، والذي يوجد عادة في داخل الكواكب.
يقع Nili Fossae في منطقة Syrtis Majore على المريخ ، بالقرب من حوض Isidis. هذه الصورة مأخوذة من MOLA (مقياس الارتفاع بالليزر للمريخ المداري) على متن مركبة فضائية تابعة لناسا MGS (مساح المريخ العالمي). حقوق الصورة: بواسطة NASA / JPL / USGS - [1] ، المجال العام ، https://commons.wikimedia.org/w/index.php؟curid=74634265
السؤال الذي حاولت هذه الدراسة الإجابة عنه هو كيف وجد الزبرجد طريقه إلى السطح؟
الزبرجد الزيتوني في الداخل
الزبرجد الزيتوني في حد ذاته ليس نادرًا أو رائعًا. في الواقع ، إنه المكون الأساسي لوشاح الأرض. إنه ليس نادرًا على كوكب المريخ أيضًا. تغطي كلمة أوليفين في الواقع مجموعة من المعادن المتشابهة جدًا. على سبيل المثال ، جميعها مخضرة ، وهو ما يفسر 'الزيتون' في الزبرجد الزيتوني.
تم العثور عليها في الصخور النارية ، والتي هي أساسًا حمم بركانية مبردة ومتصلبة.
حبيبات زيتون التي تآكلت من الحمم البركانية في هاواي. حقوق الصورة: بقلم ويلسون 44691 - العمل الخاص ، CC0 ، https://commons.wikimedia.org/w/index.php؟
مع أخذ ذلك في الاعتبار ، قد يبدو العنوان الرئيسي لهذه المقالة واضحًا إلى حد ما. بالطبع هذا الرواسب من الزبرجد الزيتوني جاء من بركان. وإلا كيف يمكن أن يكون قد وصل إلى السطح من الوشاح؟ لكن العلم يدور حول التفاصيل. متى بالضبط في تاريخ المريخ ترسب البركان هذا الزبرجد الزيتوني؟ في أي سياق حدث ذلك ، وهل كان جزءًا من أحداث أكبر شكلت كوكب المريخ؟ ما نوع الحدث البركاني الذي خلقه؟
هذه الأسئلة ، وحجم رواسب الزبرجد الزيتية المعنية ، هي التي تجعل هذه الدراسة مثيرة للاهتمام.
الدراسة من جامعة براون في بروفيدنس ، رود آيلاند. المؤلفون هم طلاب الدراسات العليا كريستوفر كريمر ومايكل برامبل ، والبروفيسور جون موستارد ، من قسم علوم الأرض والبيئة والكواكب بجامعة براون. الورقة تسمى ' رواسب رماد غنية بالزيتون على كوكب المريخ 'ويتم نشره في مجلة الجيولوجيا.
المهووسين المعدنية
يوجد نوع معين من الأشخاص مهتم للغاية بالمعادن. بعيدًا عن كونه هاجسًا غير عادي معادٍ للمجتمع يتم اتباعه في زاوية بعيدة من الحرم الجامعي ، فإن دراسة المعادن هي لبنة أساسية في علم الكواكب. بدون فهمنا للمعادن ، ليس لدينا أمل في تجميع تاريخ الأرض معًا. سنكون جاهلين أيضًا بكل الكواكب الأخرى في نظامنا الشمسي ، وكذلك بالكويكبات والنيازك.
عندما يتعلق الأمر بالمريخ ، لا يمكن المبالغة في التأكيد على أهمية فهم المعادن. أنواع المعادن التي نراها ، وأين نراها ، وكيف وصلت إلى هناك ، كلها أدلة على فهم المريخ. وعندما يكتشف العلماء ترسبات غير عادية من المعادن هناك ، فإنهم يريدون أن يعرفوا كيف وصل إلى هناك.
المريخ اللغز
المريخ هو اللغز. نحن ما زلنا على وشك الانتهاء من ذلك ، ولكن قطعة قطعة بدأنا في فهم تاريخ ذلك الكوكب. على وجه التحديد ، نريد أن نعرف ما إذا كانت صالحة للسكن ، وما إذا كانت موطنًا لبعض الحياة المجهرية. هذه الأسئلة لا يمكن الإجابة عليها مباشرة: يجب الكشف عنها من خلال استكمال أحجية المريخ.
هذه الرواسب غير العادية من الزبرجد الزيتوني هي إحدى قطع اللغز.
تم اكتشاف رواسب الزبرجد الزيتوني لأول مرة في عام 2003 وتم تقديمه في ملف ورق في العلم. أعلنت تلك الورقة عن اكتشاف مساحة 30 ألف كيلومتر مربع بحوالي 30٪ زيتون.
تتميز المنطقة بتكوينها الجيولوجي. إنها منطقة مما يسمى حفر . Grabens هي أودية ذات جروف حادة على كلا الجانبين ، ناتجة عن نزوح كتل من الأرض إلى أسفل.
Grabens هي وديان ذات جروف حادة على كلا الجانبين. حقوق الصورة: By Horst_graben.jpg: عمل المسح الجيولوجي الأمريكي: Gregors (نقاش) 11:17 ، 7 يونيو 2011 (UTC) - Horst_graben.jpg ، المجال العام ، https://commons.wikimedia.org/w/index.php ؟ curid = 15432947
في تلك الورقة الأولية ، قال المؤلفون إن 'الصدع اللاحق لهذه المنطقة قد كشف طبقات تحت السطحية غنية بالزبرجد الزيتوني.' على مر السنين ، توصل باحثون آخرون إلى تفسيرات أخرى محتملة. اقترح البعض تدفق الحمم البركانية . اقترح آخرون أن الزبرجد الزيتوني قد تم تجريفه بواسطة تأثير هائل. ربما كان نفس التأثير الذي خلق الهائل حوض إيزيس حيث يقع الإيداع.
تقول هذه الدراسة الجديدة أن الزبرجد الزيتوني ترسب بواسطة البراكين المتفجرة.
الانفجارات البركانية
بالنسبة لمعظمنا ، البركان هو أ بركان . لكن هناك أنواع مختلفة. نوع واحد يسمى البراكين المتفجرة .
قال كريستوفر كريمر ، طالب دراسات عليا في جامعة براون ، والذي قاد العمل: 'هذا أحد أكثر الأدلة الملموسة حتى الآن على فكرة أن البراكين المتفجرة كانت أكثر شيوعًا في بدايات المريخ'.
تحدث البراكين المتفجرة عندما تحتوي الصهارة على غازات مذابة مثل بخار الماء. يخلق هذا الغاز المذاب ضغطًا كبيرًا في الصهارة ، وعندما لا تتحمل الصخور العلوية الضغط ، تنفجر. يرسل هذا الانفجار كمية هائلة من الرماد الناري والحمم البركانية في الهواء.
نظرًا لأن البراكين المتفجرة تتطلب بخار الماء ، يعتقد العلماء أن هذا النوع من الانفجار البركاني حدث في وقت مبكر من حياة المريخ ، عندما كان هناك المزيد من المياه حوله. بمرور الوقت ، فقد المريخ مياهه وكان النشاط البركاني أقل انفجارًا. كان من الممكن استبداله بما يسمى بالبراكين الانسيابي ، وهو ألطف ويتسبب في تدفق الحمم عبر السطح ، بدلاً من انفجاره في الهواء.
نوعان من الانفجارات. على اليسار يوجد ثوران بركان جبل سانت هيلين المتفجر في عام 1980. على اليمين يوجد ثوران بركاني من ماونا لوا ، هاواي ، في عام 1984. حقوق الصورة: (يسار ؛ بقلم مايك دوكاس - مرصد بركان USGS Cascades ، المجال العام ، https : //commons.wikimedia.org/w/index.php؟ curid = 680506. اليمين: تصوير RW Decker. - http://hvo.wr.usgs.gov/gallery/maunaloa/1984/2441061_caption.html، المجال العام ، https://commons.wikimedia.org/w/index.php؟curid=3157962)
وفقًا لكريمر ، هناك الكثير من الأدلة على هذه المرحلة البركانية المفرطة في تاريخ المريخ ، في حين أن الأدلة على المرحلة السابقة للانفجار لم يتم اكتشافها بسهولة ، خاصةً باستخدام الأدوات المدارية.
قال كريمر: 'إن فهم مدى أهمية البراكين المتفجرة في بداية كوكب المريخ هو أمر مهم في نهاية المطاف لفهم الميزانية المائية في الصهارة المريخية ، ووفرة المياه الجوفية وسماكة الغلاف الجوي'.
عيون مدارية على المريخ
في الوقت الحالي ، يتعين على جميع العلماء دراسة هذا الرواسب باستخدام أجهزة مدارية. استخدم كريمر وزملاؤه صورًا عالية الدقة من وكالة ناسا مركبة استطلاع المريخ (MRO) لدراسة جيولوجيا المنطقة بالتفصيل. كما قال كريمر في أ خبر صحفى ، اتخذوا مسارًا مختلفًا عند دراسة المنطقة.
قال كريمر: 'انحرف هذا العمل بشكل منهجي عما فعله الأشخاص الآخرون من خلال النظر في الشكل المادي للتضاريس التي تتكون من هذا الأساس الصخري'. 'ما هي الهندسة ، وسمك واتجاه الطبقات التي تتكون منها. لقد وجدنا أن تفسير البراكين المتفجرة وتفسير أشفال يحدد كل المربعات الصحيحة ، في حين أن جميع الأفكار البديلة لما قد لا تتفق عليه هذه الرواسب من عدة نواحٍ مهمة مع ما نلاحظه من المدار '.
أحد الأشياء التي تميز هذا الإيداع عن مناطق تدفق الحمم البركانية الأخرى هو توزيع الحمم نفسها. في حين أن التدفق المفرط من شأنه أن ينشر الصخور السائلة بشكل أساسي على السطح ، حيث يتجمع في مناطق منخفضة ، فإن هذه الرواسب تكون في طبقات طويلة مستمرة فوق الوديان ، والحفر ، والتلال ، وغيرها من الميزات. وفقًا لكريمر ، هذا أكثر اتساقًا مع ترسب الرماد من انفجار بركاني أكثر مما هو الحال مع تدفق الحمم البركانية.
يستبعد الإيداع المستمر أيضًا سيناريو التأثير أيضًا. لا يمكن أن يكون تأثير Isidis الذي خلق حوض Isidis قد خلق مثل هذه الطبقة المنتظمة من الرماد. أيضًا ، يتم ترسيب الرماد فوق بعض الميزات التي تم إنشاؤها بواسطة تأثير Isidis.
تستبعد حالة الزبرجد الزيتوني نفسه أيضًا سيناريو التأثير. يظهر الزبرجد الزيتوني دليلاً على الاتصال المستمر والواسع النطاق بالمياه. تم تغيير الزبرجد الزيتوني من خلال هذا التلامس ، أكثر بكثير من الأوليفين على المريخ. يقول المؤلفون إن الأمر المنطقي الوحيد هو أن هذا الزبرجد الزيتوني كان من سقوط الرماد ، حيث أن الرماد مسامي أكثر بكثير من الصخور الأخرى ، وكان سيسمح للماء بالاتصال بالزبرجد الزيتوني.
هل تستطيع روفر حل اللغز؟
من الصعب أن تكون متأكدًا تمامًا من شيء لا يمكنك دراسته إلا من المدار. لحسن الحظ ، فإن العربة الجوالة تسير في هذا الاتجاه.
في عام 2020 ، سيتم إطلاق روفر مارس 2020 التابع لوكالة ناسا في طريقها إلى المريخ. موقع الهبوط؟ ال بحيرة كريتر ، وهو داخل رواسب الزبرجد الزيتوني. هناك مناطق مكشوفة من الزبرجد الزيتوني في متناول العربة الجوالة ، ويبدو من المؤكد أن العربة الجوالة 2020 ستدرسها.
تصور فكرة هذا الفنان المركبة الجوالة المريخ 2020 التابعة لوكالة ناسا وهي تستكشف المريخ. الائتمان: ناسا
قال كريمر: 'المثير أننا سنرى قريبًا جدًا ما إذا كنت على صواب أو خطأ'. 'هذا شيء محطم للأعصاب ، ولكن إذا لم يكن رمادًا ، فمن المحتمل أن يكون شيئًا غريبًا جدًا. هذا مجرد متعة إن لم يكن أكثر من ذلك '.
قال ماسترد ، مستشار كريمر: 'أحد أهم 10 اكتشافات في مارس 2020 سيكون اكتشاف ماهية هذه الوحدة الحاملة للزبرجد الزيتوني'. 'هذا شيء سيكتبه الناس ويتحدثون عنه لفترة طويلة.'
بمجرد أن نعرف كيف تتلاءم قطعة أحجية الزبرجد الزيتونية هذه ، سنعرف شيئًا عن عصر البراكين المتفجرة على المريخ. بالامتداد ، سنعرف شيئًا عن مياه المريخ القديمة. بالامتداد من ذلك ، سنعرف شيئًا عن الغلاف الجوي للمريخ القديم. من هناك ، سنعرف شيئًا عن قابلية حياة المريخ للسكن.
أليست الألغاز ممتعة؟