يضم المريخ محيطًا مشعًا من الصهارة تحت سطحه

في عام 2021، بدا أن المريخ يمتلك قلبًا كبيرًا بشكل مدهش. استخدم العلماء مركبة هبوط آلية تسمى InSight لاستكشاف باطن الكوكب. سمعت المركبة الفضائية ما يكفي من الجرابيات لتكوين صورة لطبيعة طبقة الكعكة في عالم المريخ السفلي.

القشرة والوشاح ليسا غريبين بشكل خاص. ومع ذلك، فإن النواة ليست كبيرة جدًا وكثيفة جدًا بالنسبة لكوكب صغير كهذا.

بالنسبة لبعض الباحثين، هذا المقياس الرئيسي لا ينطبق.

وقال “لقد فاتنا شيئا”. عامر خان، عالم الجيوفيزياء في ETH Zurich في سويسرا، الذي درس بيانات InSight. “ولكن ماذا؟”

بعد أن اكتشف الدكتور خان وباحثون آخرون أن نواة المريخ أصغر.

في اثنين دراسات أعاد الباحثون تقييم السجل الزلزالي لـ InSight، الذي نُشر يوم الأربعاء في مجلة Nature. وخلص كلا الفريقين بشكل مستقل إلى أن قلب المريخ يشبه القلب المعدني الثقيل في عالمنا أكثر مما كان يعتقد في السابق. نتج التقدير الأولي للحجم الكبير عن وجود بحر من الصخور المنصهرة بعمق يتراوح بين 90 إلى 125 ميلًا، والذي بدا أكبر من قاعدته.

لكن المحيط العميق من الصهارة المختبئ تحت الوشاح الصلب للمريخ، والذي تغذيه العناصر المشعة، أمر رائع. وقال الدكتور خان: “إنه غير موجود على الأرض”، وقد يتطلب وجوده إعادة التفكير في التطور الفوضوي للكوكب الأحمر.

لقد درس العلماء الطبقات الجيولوجية للأرض لأكثر من قرن باستخدام الطاقة المضيئة للموجات الزلزالية الناتجة عن الزلازل. عند الهبوط على المريخ في نوفمبر 2018، تم إرسال InSight لمعرفة ما إذا كان الجزء الداخلي من العالم القشري هو نفسه.

لكن دراسة المريخ باستخدام مقياس زلازل واحد فقط كانت صعبة. لم تجد أدوات إنسايت سوى عدد قليل من فرسان المعبد المعتدلين منطقة الصرع بالقرب من المركبة الفضائية، ولم يتم تصوير سوى شريحة صغيرة من الكيس المريخي زلزاليًا. لبعض الوقت، بدا أن كوكب مارسكاكيغ يرتد أيضًا، لكنه لم يمر عبر الحرم الداخلي للكوكب، مما يكشف عن معلومات قليلة ثمينة حول النواة.

ووجد الباحثون أن قلب المريخ يبلغ نصف قطره حوالي 1140 ميلا، مما يشير إلى أنه ليس كثيفا للغاية. من المفترض أن تكون الكواكب الأرضية غنية بالحديد، لكن المريخ لديه نواة منتفخة – وهذا ما تم تأكيده في النهاية. سائل كامل – يبدو أنها أخف بنسبة 27 بالمئة من تلك المصنوعة من الحديد السائل النقي. والمغزى من ذلك هو أن قلب المريخ غني بشكل غريب بعناصر أخف مثل الكبريت والكربون والأكسجين والهيدروجين، وهي المادة الضبابية التي لا بد أن الشمس الفتية مرت عبرها قبل تشكل المريخ.

كان العلماء المرتبكون يأملون أن يؤدي زلزال قوي إلى توفير الوضوح ليوب. وفي 18 سبتمبر 2021، سلمت المركبة الفضائية ما يلي: اخترق نيزك نصف الكرة المقابل لـ InSight، وانفجر عبر المركز وأرسل موجات صادمة حول حوافه.

وقال “كانت تلك نقطة التحول”. هنري صموئيلعالم جيوفيزيائي في جامعة باريس سيتي ومؤلف إحدى الدراسات الجديدة.

واستنادا إلى نموذج التطور الحراري والكيميائي للمريخ، توصل الدكتور صموئيل وزملاؤه محيط من الصهارة ينتشر في المركز في عام 2021. لكنه قال “ليس لدينا أدلة زلزالية”. وبهذا الاصطدام النيزكي، أكد فريقه وجود هذا الحساء المشع فائق السخونة.

دكتور. اكتشف فريق خان بشكل مستقل محيط الصهارة المخفي في المريخ من خلال إعادة تحليل البيانات الزلزالية لـ InSight ودمجها مع عمليات المحاكاة الحاسوبية التي تدرس كيفية تصرف السبائك الغنية بالحديد على المستوى الجزيئي.

ويعني وجودها أن اللب السائل يبلغ نصف قطره ما يقرب من 1000 ميل، وهي كرة كثيفة وغنية بالحديد، مع عدد أقل من العناصر الأخف، وهو أمر يسهل تفسيره.

وقال إن النتيجة “رائعة للغاية” والنتائج المشتركة للدراسات حاسمة باولا كوليميرولم يشارك عالم الزلازل في جامعة أكسفورد في البحث. “لكنهم قد يفتحون مشكلة جديدة.”

قبل أن ينهار قبل 3.8 مليار سنة، كان لدى المريخ مجال مغناطيسي يحمي غلافه الجوي. افترض العلماء أن المجال المغناطيسي نشأ عن طريق تبريد قلب الحديد السائل، وبالتالي حرقه بشكل مكثف. لكن الوشاح المشع والصهاري يبقي اللب لذيذًا جدًا.

لذا، هناك حاجة إلى قصة أصل جديدة للفقاعة المغناطيسية للمريخ. دكتور. قدم صموئيل اقتراحًا: ربما منذ زمن طويل، كان لدى المريخ أقمار أكبر من أقماره الحالية، والتي كانت جاذبيتها القوية ستؤدي إلى تحركات الغلاف المغناطيسي في المركز. لكنه قال إنها مجرد فرضية في الوقت الحالي.

وبعد أربع سنوات، توفي إنسايت في عام 2022. لكن العثور على محيط الصهارة هذا لن يكون المفاجأة النهائية للرحلة. قال الدكتور صموئيل: “هذه مجرد البداية”.