برای اولین بار دانشمندان کشف کردند که در هسته مریخ چه چیزی وجود دارد!!

برداشت هنری از ساختار درونی مریخ. (IPGP/David Ducros)

مریخ‌لرزه‌هایی که در مریخ رخ می‌دهند، ابزار لازم را در اختیار دانشمندان قرار می‌دهند تا دریابند که قلب مریخ دقیقا از چه چیزی ساخته شده است.

بر اساس داده‌های لرزه‌ای به‌دست‌آمده با استفاده از فرودگر اینسایت ناسا که درون سیاره سرخ را به مدت چهار سال زیر نظر داشت، مرکز مریخ یک آلیاژ آهن مایع است که مقادیر شگفت‌آوری زیادی از گوگرد و اکسیژن در آن مخلوط شده است.

این اطلاعات می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا تاریخچه مریخ را بهتر درک کنند. چرایی آن با زمین متفاوت است: یکی سیاره گرد و غباری خشک و بی‌جان است و دیگری سرسبز و پرآب.

ودران لکیک زمین شناس دانشگاه مریلند می‌گوید: در سال 1906، دانشمندان برای اولین بار با مشاهده چگونگی تاثیر امواج لرزه ای ناشی از زمین‌لرزه‌ها در اثر عبور از آن، هسته زمین را کشف کردند.

“بیش از صد سال بعد، ما دانش خود را در مورد امواج لرزه‌ای بر روی مریخ به کار می‌بریم. با استفاده از اینسایت، ما بالاخره کشف می‌کنیم که چه چیزی در مرکز مریخ قرار دارد و چه چیزی مریخ را بسیار شبیه و در عین حال متمایز از زمین می‌کند.”

زمین‌لرزه‌ها فقط صدایی نیستند که حاکی از فعالیت درونی در هر جسمی باشد. ما اکنون فناوری استفاده از آنها را داریم. امواج صوتی از نقطه مبدأ خود به بیرون انتشار می‌یابند و قبل از اینکه به آرامش برسند در داخل یک سیاره یا ماه یا ستاره به ارتعاش درمی‌آیند. اما روشی که آنها از میان مواد خاص عبور می‌کنند و منعکس می‌شوند، به دانشمندان اجازه می‌دهد تا نقشه هایی از ترکیبات داخلی این اجسام تهیه کنند.

اینسایت در طول زمان نسبتاً کوتاه خود که درون مریخ را رصد می‌کرد، صدها مریخ‌لرزه را شناسایی کرد که اطلاعات دقیقی در مورد درون مریخ به ما می‌دهد. از این طریق، دانشمندان توانستند اولین نقشه دقیق از درون مریخ را تهیه کنند و در مورد وضعیت فعالیتهای داخلی مریخ اطلاعات بیشتری کسب کنند. آنقدرها هم که فکر می‌کردیم مریخ در داخل مرده نیست.

هسته مریخ ناشناخته باقی مانده، اما در سال 2021، اینسایت دو رویداد فوق‌العاده را در طرف مقابل سیاره ثبت کرد: یک لرزه غول‌پیکر بزرگتر از هر چیزی که فرودگر شناسایی کرده بود و یک برخورد شهاب سنگی که مریخ را لرزاند. از آنجا که این رویدادها در سمت دور سیاره و اینسایت بودند، فرودگر می‌توانست امواج مختلفی را تجزیه و تحلیل کند.

برداشت هنری از مسیر طی شده توسط امواج لرزه‌ای در هسته مریخ. (NASA/JPL و نیکلاس اشمر)

این امواج چگالی و تراکم پذیری مواد مختلفی را که از میان آنها عبور می‌کنند نشان می‌دهد و به تیمی به رهبری جسیکا ایروینگ دانشمند سیاره شناسی از دانشگاه بریستول در بریتانیا اجازه می‌دهد تا آنچه را تجزیه کنند که هسته مریخ از آن ساخته شده است.

برخلاف هسته زمین، که به نظر می‌رسد یک هسته بیرونی مایع، یک هسته داخلی جامد و سپس یک هسته درونی حتی متراکم‌تر دارد. به نظر می‌رسد که هسته مریخ در تمام طول مسیر مایع‌تر  بوده و دارای نسبت بسیار بالایی از عناصر سبکتر است که از  هسته داخلی مخلوط شده‌اند. حدود یک پنجم وزن این عناصر را عمدتاً گوگرد، با مقادیر کمتری از اکسیژن، کربن و هیدروژن تشکیل می‌دهند.

این بدان معناست که هسته نسبت به هسته زمین چگالی کمتری دارد و تراکم‌پذیرتر است که می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا تفاوتهای بین این دو سیاره را بهتر درک کنند.

ما مدتها است می‌دانیم که مریخ میدان مغناطیسی جهانی ندارد. در زمین، میدان مغناطیسی به جلوگیری از نشت جو و آب به فضا کمک می‌کند. این ماده که به نام ژئودینامو شناخته می‌شود، در هسته زمین تولید می‌شود. گرما از هسته داخلی به هسته بیرونی حرکت می‌کند که جریانهای در گردشی تولید می‌کند که تحت تأثیر چرخش سیاره به الگوهایی می‌پیچند. این باعث ایجاد و حفظ میدان مغناطیسی می‌شود.

تحقیقات قبلی که در آن دانشمندان هسته مریخ را شبیه‌سازی کردند، نشان داد که وجود عناصر سبک‌تر در هسته مریخ می‌تواند نقش مهمی در از بین بردن دینام و میدان مغناطیسی آن داشته باشد. اکنون ما اطلاعات دقیقی در مورد آنچه در آنجا وجود دارد داریم تا دانشمندان بتوانند تاریخ مریخ را با دقت بیشتری بازسازی کنند.

لکیچ می‌گوید: «آثار کوچکی از هیدروژن در هسته مریخ وجود دارد. این بدان معناست که باید شرایط خاصی وجود داشت که به هیدروژن اجازه می‌داد در آنجا وجود داشته باشد و ما باید آن شرایط را درک کنیم تا بفهمیم مریخ چگونه به این سیاره امروزی تبدیل شده است.”

این اطلاعات می‌تواند به تقویت توانایی ما برای جستجوی حیات در خارج از منظومه شمسی کمک کند. مریخ و زمین از بسیاری جهات شبیه هم هستند. بررسی اینکه چگونه آنها با هم تفاوت دارند و چرا، می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا دریابند کدام جهانهای بیگانه به احتمال زیاد میزبان حیات هستند و می‌تواند به ما در مورد روش‌های مختلف شکل‌گیری، رشد و تغییر سیارات در طول زمان، حتی از مواد مشابه اطراف یک ستاره اطلاعات فراوانی بدهد.

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

In an Incredible First, Scientists Have Discovered What’s at The Core of Mars

By MICHELLE STARR 25 April 2023

https://www.sciencealert.com/in-an-incredible-first-scientists-have-discovered-whats-at-the-core-of-mars