يمكن أن يبدو قلب المريخ أكبر مما هو عليه في الواقع بسبب طبقة غير معروفة من الصخور المنصهرة تحيط به، كما يقترح العلماء من خلال دراستين جديدتين.
قد يؤدي هذا أخيرًا إلى حل لغز منذ عامين حول كيفية مركز المريخ وقال الباحثون إنها بدت كبيرة وناعمة بشكل مدهش.
توصل الفريق إلى هذا الاستنتاج من خلال الاستفادة من حقيقة أن المريخ هو الكوكب الوحيد (بخلاف كوكب الأرض). أرض) لتلقي مسح لداخلها العميق. استخدام أجهزة الاستشعار في وكالة ناسا إنسايت لاندر، التي هبطت على الكوكب الأحمر في عام 2018، قام العلماء (بعضهم مرتبط بالدراسات الجديدة) بتحليل الموجات الزلزالية التي امتدت عبر الصخور المريخية للحصول على رؤى حول البنية الداخلية للكوكب.
وجدت ثلاث دراسات في عام 2021، بناءً على عمليات المسح، أن قلب المريخ من المحتمل أن يكون أكبر بكثير من المتوقع. تشير تقديرات عام 2021 إلى أن قطر مركز الكوكب الأحمر يبلغ حوالي 2235 ميلاً (3600 كيلومتر)، أو “حوالي نصف حجم الكوكب”، كما قال أمير خان، عالم الكواكب في المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيوريخ، للفضاء. .com. (بالمقارنة، يبلغ طول قلب الأرض حوالي 4350 ميلًا [7,000 km] واسع.)
متعلق ب: تشير الموجات الزلزالية داخل قلب المريخ إلى كيف أصبح معاديًا للحياة
وتشير نتائج عام 2021 أيضًا إلى أن كثافة نواة المريخ كانت منخفضة بشكل غير متوقع مقارنة بنواة الأرض، ومن المحتمل أن تكون مصنوعة من الحديد السائل الممزوج بعناصر أخف مثل الكبريت والكربون والأكسجين والهيدروجين.
وقال خان: “لقد فاجأ هذا الاكتشاف الجميع بعض الشيء”. يتكون لب الأرض من حوالي 90% من الحديد والنيكل من حيث الوزن، وحوالي 10% من العناصر الأخف وزنًا. في المقابل، وجدت دراسات عام 2021 أن نواة المريخ كانت على ما يبدو عناصر أخف وزنا بنسبة 20 بالمئة. وقال خان: “كان ذلك ببساطة أكثر من اللازم”.
كان من الصعب تفسير وجود هذه العناصر الأخف باستخدام النماذج الحالية لتكوين المريخ. وقال خان: “إن إدخال كل هذه العناصر الخفيفة الوزن إلى قلب المريخ أثناء تشكله أمر صعب للغاية”.
ومنذ ظهور دراسات 2021، رصدت إنسايت المزيد من الموجات الزلزالية المريخية، التي تنتجها أ نيزك التأثير على المريخ بعيدًا عن مركبة الهبوط. وقال خان: “لقد أنتج الاصطدام الكثير من الطاقة، مما أدى إلى توليد موجات زلزالية اجتازت قلب المريخ”. “حتى ذلك الحين، لم يكن لدينا أي من هذه الأشياء لفحصها. لقد سمحت لنا بالحصول على صورة جديدة تمامًا لداخل المريخ، وخاصة الهياكل العميقة التي لم نتمكن من إضاءتها من قبل.”
تقدر دراستان جديدتان الآن أن قطر مركز المريخ يبلغ حوالي 2050 إلى 2080 ميلًا (3300 إلى 3350 كيلومترًا). وبشكل عام، فإن نواة المريخ “أصغر بنسبة 30% من حيث الحجم عن التقديرات السابقة”، كما قال هنري صامويل، عالم ديناميكيات الكواكب في جامعة باريس سيتي في فرنسا، لموقع Space.com.
وقال خان إن الدراسات الجديدة تشير أيضًا إلى أن اللب أكثر كثافة بكثير مما قدرت دراسات عام 2021، “وأن هناك حاجة إلى عدد أقل من العناصر الخفيفة في اللب”. “تشير تقديراتنا الآن إلى أن نواة المريخ تحتوي على عناصر أخف بنسبة 9 إلى 14 بالمائة من حيث الوزن، وهو أمر منطقي أكثر.”
تكشف الدراستان الجديدتان أن قلب المريخ الحديدي السائل محاط بطبقة غير معروفة من قبل من الصخور الناعمة الغنية بالسيليكون المنصهر ويبلغ سمكها حوالي 93 ميلاً (150 كم). وساعدت الطريقة التي عكست بها هذه الطبقة الموجات الزلزالية في تفسير سبب اختلاف دراسات 2021 في تقديراتها لحجم نواة الكوكب الأحمر.
ومع ذلك، تختلف الدراستان حول كثافة وتكوين هذه الطبقة المكتشفة حديثًا. وبشكل أكثر تحديدًا، اقترح صموئيل وزملاؤه طبقة كثيفة جدًا غنية بالكبريت والأكسجين، بينما اقترح خان وزملاؤه نسخة أقل كثافة تحتوي على كمية أقل نسبيًا من تلك العناصر.
قصص ذات الصلة:
– ربما أدى الجزء الداخلي العميق من المريخ إلى فقدان الغلاف الجوي للكوكب
— اكتشف روفر كيوريوسيتي دليلاً جديدًا على أن المريخ كان يتمتع في السابق بـ “الظروف المناسبة” للحياة
– تعثر المركبة كيوريوسيتي على “لبنات بناء الحياة” القديمة على المريخ
وأوضح صامويل أن طبقة أكثر كثافة من الصخور المنصهرة الغنية بالسيليكون يمكن أن تعمل كطبقة عازلة للحرارة، مما يمنع القلب من التبريد والتصلب. وهذا بدوره من شأنه أن يساعد في تفسير سبب افتقار المريخ إلى مجال مغناطيسي كوكبي، فالمجال المغناطيسي للأرض ينشأ من الطريقة التي يحرك بها قلبها الداخلي المتصلب قلبها السائل الخارجي، مما يخلق تيارات كهربائية قوية تولد مجالًا مغناطيسيًا.
ومع ذلك، فقد لوحظ نشاط مغناطيسي في قشرة المريخ خلال أول 500 مليون إلى 800 مليون سنة من تطور الكوكب الأحمر، كما أشار صموئيل. وقال إن التفسيرات المحتملة لهذا النشاط المغناطيسي قد تشمل التأثيرات الكونية، أو التفاعلات مع أقمار المريخ القديمة التي اختفت منذ ذلك الحين.
في المقابل، قد تساعد طبقة الصخور المنصهرة الأقل كثافة والغنية بالسيليكون في تفسير تفاصيل أخرى شوهدت على المريخ. على سبيل المثال، يمكن لمثل هذه الطبقة أن تغذي النشاط البركاني، بما في ذلك تدفقات الحمم البركانية التي ساعدت في تكوين ثارسيس النظام الشمسيأكبر بنية بركانية في العالم، والنشاط البركاني الذي ربما لا يزال موجودًا في سهول منطقة المريخ المعروفة باسم إليسيوم بلانيتيا.
وبشكل عام، مع اكتشاف هذه الطبقة الجديدة، “نحن بحاجة إلى العودة لإعادة تحليل وإعادة تفسير السجل الزلزالي لمدة أربع سنوات وجميع الملاحظات الجيوفيزيائية الأخرى في ضوء هذا النموذج الجديد”، كما قال صموئيل. “قد يؤدي هذا إلى اكتشافات إضافية حول البنية العميقة لغطاء المريخ وجوهره.”
قام العلماء بتفصيل النتائج التي توصلوا إليها في قسمين متفرق دراسات في مجلة الطبيعة.