يتضمن مسبار المريخ إنسايد أول جهاز قياس زلازل تم وضعه على الكوكب الأحمر ، وقد أخذ كل شيء اهتزازات المريخ لكى يفعل التأثيرات كما قدمت الكثير من المعلومات الجديدة حول الجزء الداخلي من المريخ. لكن الاكتشاف الأكثر بروزًا هو أن كل النشاط الزلزالي للمريخ يبدو أنه نشأ من موقع واحد يسمى Elysium Planitia.

هذه المنطقة هي أيضًا موقع أحدث نشاط بركاني اكتشفناه على سطح المريخ. في بحث نُشر هذا الأسبوع ، يجادل العلماء بأن كلاهما مشتق من نفس المصدر: مادة ساخنة تتصاعد من خلال الوشاح. كان النشاط الجيولوجي هو الذي أوجد نقاطًا ساخنة على الأرض مثل أيسلندا ويلوستون ، ولكن كان يُعتقد أن المريخ قد برد كثيرًا لدعم هذه الأنشطة.

بناء حالة

تعتبر Elysium Planitia عمومًا منطقة مسطحة تبلغ مساحتها حوالي مليون كيلومتر مربع. إنها على حافة الأراضي المنخفضة الشمالية للمريخ ، لكنها تقع فوقها بحوالي كيلومتر واحد. العديد من معالمه قديمة ، بما في ذلك سلسلة من التلال يعتقد أنها ناتجة عن تقلص الجزء الداخلي للمريخ أثناء تبريده. على الرغم من أنها ليست كبيرة مثل منطقة ثارسيس القريبة ، والتي تحتوي على أكبر البراكين على سطح المريخ ، إلا أنها تحمل أيضًا علامات على النشاط البركاني الأخير.

وبدلاً من ذلك ، تظهر في إليسيوم بلانيتيا علامات تدل على فيضان كبير من المواد البركانية المنبعثة من شقوق كبيرة. هناك أيضًا علامات على تدفقات الحمم البركانية من أحدث نشاط بركاني على الكوكب الأحمر ، يعود تاريخه إلى أقل من 200000 عام.

أثارت هذه العلامات فضول العلماء وكانت أحد أسباب إرسال مركبة الهبوط الداخلية إلى المنطقة. وبقدر ما نستطيع أن نقول ، فإن جميع الهزات المريخية الكبيرة تأتي من هذه المنطقة.

على ما يبدو ، من المحتمل أن يكون النشاط البركاني وهزات المريخ متصلين. السؤال هو كيف.

هناك بعض التفسيرات المحتملة لهذه السمات وغيرها من سمات Elysium Planicia ، لكن الباحثين يجادلون بأن عمود الوشاح الدافئ هو الوحيد الذي يكون منطقيًا. وكتبوا: “قد تكون هناك تفسيرات بديلة لبعض هذه الملاحظات ، فقط عمود الوشاح النشط يمكن أن يفسرها جميعًا.”

إنه إزهار

كما هو مذكور أعلاه ، يحتوي Elysium Planitia على سلسلة من الكسور التي ترتبط عادةً بالتقلص ، ويُعتقد أنها نتاج تضاريس قديمة هدأت مع تبريد الجزء الداخلي للمريخ. لكن إيليسيوم بلانيتيا أعلى بحوالي كيلومتر واحد من تضاريس الأراضي المنخفضة المحيطة ، مما يشير إلى أنه ربما تم رفعه بفعل القوى التكتونية. هناك أيضًا سلسلة من الحفريات Cerberus ، والحفر البركانية ، والحفر الرسوبية التي تشكلت منها.

هذه الرواسب واسعة النطاق ، مما يشير إلى النشاط في المنطقة كمصدر رئيسي للصهارة ، مما يستبعد بعض المصادر المحتملة للصخور. على الرغم من انتشارها ، لا يزيد سمك الرواسب عمومًا عن 100 متر تقريبًا ، مما يعني أنها لا تستطيع حساب ارتفاع المنطقة. تشير قياسات الاختلافات المحلية في الجاذبية إلى أن ارتفاع Elysium Planitia مدعوم من أعماق القشرة. أخيرًا ، تحتوي المادة البركانية في المنطقة على كميات من الحديد أعلى من أي مكان آخر على سطح المريخ ، على غرار تلك الموجودة في البراكين التي تحركها أعمدة الوشاح على الأرض.

لذلك يقترح الباحثون أن المنطقة تخضع لصدوع ضغط عادي ، والذي يبدو أنه منتشر على سطح المريخ. ولكن في الآونة الأخيرة ، وصل عمود من الوشاح إلى القشرة التي تحته ، مما رفع المنطقة وإضافة صدوع مرتبطة بفتحات بركانية سيربيروس فوساي.

لذلك طوروا نموذجًا لعمود الوشاح وقاموا بتعديله حتى يتناسب مع ميزات سطح المنطقة المختلفة والبيانات الزلزالية. بناءً على النموذج ، قدروا أن قطر العمود يبلغ حوالي 4000 كيلومتر ، ويبلغ سمكه 200 إلى 500 كيلومتر مباشرة تحت القشرة. ويقدرون أيضًا أن درجة الحرارة أعلى من 100 إلى 300 كلفن من المواد المحيطة.

كيف حدث هذا؟

تعد مستويات النشاط الموجودة في Elysium Planitia أقل بكثير من المواقع التي تعتمد على النقاط الساخنة على المريخ ، وهي تقع في الحد الأدنى لما تجده في مواقع مماثلة على الأرض. لكن المفاجأة أن ذلك لم يحدث. كان النشاط السابق ، مدفوعًا بأعمدة الوشاح من داخل المريخ ، سيجعل الصخور أكثر صعوبة في الذوبان. يؤدي الانضغاط السابق للمنطقة إلى صعوبة وصول الصخور المنصهرة إلى السطح.

ولكن الأهم من ذلك ، أن الجزء الداخلي من المريخ لابد أن يكون قد برد بشكل كبير بحلول الوقت الذي بنى فيه براكين ثارسيس الضخمة. في الواقع ، اقترحت بعض النماذج الداخلية للمريخ أن هذا النوع من النشاط يجب أن يكون قد انتهى في هذه المرحلة من تاريخ الكوكب. لذا فإن فهم ما يحدث هنا قد يكون مهمًا لتحسين تلك النماذج.

لسوء الحظ ، هناك خلل كبير في Insight يجعل الأمور صعبة. سيستخدم أداة لقياس تدفق الحرارة من داخل المريخ إلى سطحه ، مما يسلط الضوء على أي مادة ساخنة قريبة (موقع هبوط InSight على قمة عمود الوشاح المقترح). لكن طاقم المسبار لم يتمكن من إدخال الأداة على المريخ محاولات مهجورة والعمل على انجاحه.

لكن الورقة الجديدة تقول بالتأكيد إن Elysium Planitia تستحق نظرة إضافية.

علم الفلك الطبيعي2022. DOI: 10.1038 / s41550-022-01836-3 (حول DOIs)