قدم فريق من العلماء خريطة جاذبية جديدة يوم الثلاثاء في مؤتمر علوم الكواكب الأوروبية 2024. تُظهر الخريطة هياكل كثيفة وواسعة النطاق تحت محيط المريخ طويل العمر، مما يؤثر على أكبر بركان في النظام الشمسي، أوليمبوس مونس.
تتضمن الخريطة والتحليلات الجديدة بيانات من عدة مهمات، بما في ذلك مهمة INSIDE التابعة لناسا. كما يستخدمون أيضًا بيانات من انحرافات صغيرة في الأقمار الصناعية أثناء دورانها حول المريخ.
سيتم نشر المقالة التي تحمل عنوان “مجال الجاذبية العالمية للمريخ يكشف عن جزء داخلي نشط” في العدد القادم من JGR: Planets. المؤلف الرئيسي هو بارت رود من جامعة دلفت للتكنولوجيا. بعض النتائج تتعارض مع مفهوم مهم في الجغرافيا.
يعمل الجيولوجيون بمفهوم يسمى توازن الانحناء. ويصف كيفية استجابة الطبقة الصلبة الخارجية للكوكب للتحميل والتفريغ على نطاق واسع. وتسمى الطبقة الغلاف الصخري وتتكون من القشرة والجزء العلوي من القشرة.
إذا حمل شيء ثقيل الغلاف الصخري، فإنه يستجيب بالغرق. وعلى الأرض، تعد جرينلاند مثالًا جيدًا على ذلك، حيث تمارس طبقة جليدية ضخمة ضغطًا هبوطيًا عليها. ومع ذوبان قممها الجليدية بسبب ظاهرة الاحتباس الحراري، سوف ترتفع جرينلاند.
غالبًا ما يتسبب هذا المنحنى التنازلي في حدوث اضطرابات في المناطق المحيطة، على الرغم من أن التأثير ضئيل. كلما كان الحمل أكبر، كان الانحناء نحو الأسفل أكثر وضوحًا، على الرغم من أن هذا يعتمد أيضًا على قوة ومرونة الغلاف الصخري. يعد توازن الانثناء مفهومًا مهمًا لفهم الانحدار الجليدي وتكوين الجبال وتكوين الأحواض الرسوبيه.
يقول مؤلفو الورقة الجديدة إن العلماء بحاجة إلى إعادة التفكير في كيفية عمل التوازن المرن على المريخ. ويرجع ذلك إلى أكبر بركان في النظام الشمسي، أوليمبوس مونس، والمنطقة البركانية بأكملها المعروفة باسم ثارسيس رايز. ثارسيس هيلز. ثارسيس مونتيس هي منطقة بركانية واسعة تحتوي على ثلاثة براكين درعية كبيرة أخرى: أرسيا مونس، وبافونيس مونس، وأسكيروس مونس.
ينص توازن الانثناء على أن هذه المنطقة الضخمة يجب أن تدفع سطح الكوكب نحو الأسفل. لكن العكس هو الصحيح. ثارسيس مونتيس أعلى بكثير من بقية سطح المريخ. لقد أخبرت مركبة الإنزال الداخلية التابعة لناسا العلماء كثيرًا عن جاذبية المريخ، وتجبر الباحثين على إعادة التفكير في كيفية عمل كل شيء على المريخ.
وكتب المؤلفون: “نحن بحاجة إلى إعادة التفكير في كيفية فهمنا لدعم البراكين الكبيرة والمناطق المحيطة بها”. “إن إشارة الجاذبية لسطحه تتناسب بشكل جيد مع النموذج الذي يعامل الكوكب كقشرة رقيقة.”
تظهر الأبحاث أن العمليات النشطة على المريخ تدفع ثارسيس مونتيس إلى الأعلى. وكتب المؤلفون: “يبدو أن هناك كتلة كبيرة (من شيء خفيف) في عمق طبقة المريخ، وربما ترتفع من الوشاح”. “هذا يدل على أنه قد يكون هناك نشاط أكثر نشاطا على المريخ، وتتشكل مواد بركانية جديدة على السطح.”
ووجد الباحثون كتلة تحت الأرض يبلغ عرضها 1750 كيلومترا وعمقها 1100 كيلومتر. إنهم يشتبهون في أنه عمود عباءة يرتفع تحت ثارسيس مونتيس وقوي بما يكفي لمقاومة الضغط الهبوطي من جميع الجماهير.
وكتب المؤلفون في ورقتهم البحثية: “يشير هذا إلى أن رأس العمود يتدفق حاليًا نحو الأعلى نحو الغلاف الصخري لتوليد نشاط بركاني نشط في المستقبل الجيولوجي”.
هناك جدل حول مدى نشاط المريخ البركاني. على الرغم من عدم وجود أي معالم بركانية نشطة على هذا الكوكب، بحث تُظهر ملايين السنين القليلة الماضية أن منطقة ثارسيس قد عادت إلى الظهور في الماضي الجيولوجي.
إذا كان هناك عمود من الوشاح تحت ثارسيس مونتيس، فهل يمكن أن يصل في النهاية إلى السطح؟ هذا مجرد تخمين، وهناك حاجة إلى مزيد من الأبحاث لتأكيد هذه النتائج.
اكتشف الباحثون أيضًا حالات شاذة أخرى في الجاذبية. اكتشفوا هياكل غامضة وكثيفة تحت السهول القطبية الشمالية للمريخ. وهي مدفونة تحت طبقة سميكة وناعمة من الرواسب التي ربما تكون قد ترسبت في قاع البحر القديم.
الشذوذ ما يقرب من 300-400 كجم / م3 أكثر كثافة من محيطهم. تعاني أقمار الأرض من شذوذات في الجاذبية مرتبطة بأحواض الاصطدام العملاقة. يعتقد العلماء أن التأثيرات التي خلقت الحفر كانت كثيفة القمروأصبحت كتلتهم جزءًا من القمر.
تُظهر أحواض التصادم على المريخ أيضًا حالات شاذة في الجاذبية. إلا أن الشذوذات في النصف الشمالي من المريخ لا تظهر آثارها على السطح.
وقال الدكتور رود: “قد تكون هذه الهياكل الكثيفة بركانية في الأصل أو مواد مضغوطة بسبب التأثيرات القديمة. وتنتشر حول المنطقة المحيطة بغطاء القطب الشمالي 20 معلمًا بأحجام مختلفة. يشبه أحدها شكل كلب”.
“لا يوجد أي أثر لهم على السطح. ومع ذلك، بالمناسبة بيانات الجاذبيةلمحة رائعة عن التاريخ القديم لنصف الكرة الشمالي للمريخ.”
الطريقة الوحيدة لفهم هذه الهياكل الغامضة، وجاذبية المريخ بشكل عام، هي المزيد من البيانات. يعتبر روت وزملاؤه من أنصار العمل على جمع البيانات اللازمة.
وهذا ما يسمى مهمة الجاذبية الكمومية للمريخ (MaQuls). يعتمد MaQuls على نفس التكنولوجيا المستخدمة في مهمات GRAIL (استعادة الجاذبية والمختبر الداخلي) وGRACE (استعادة الجاذبية وتجربة المناخ)، والتي رسمت خريطة جاذبية القمر والأرض، على التوالي. يتكون MaQuls من قمرين صناعيين يتبعان بعضهما البعض ويرتبطان بوصلة بصرية.
“ستمكننا الملاحظات باستخدام MaQuIs من استكشاف سطح المريخ بشكل أفضل. وستساعدنا في معرفة المزيد عن هذه الميزات المخفية الغامضة، ومعرفة المزيد عن الحمل الحراري المستمر للوشاح، بالإضافة إلى فهم العمليات السطحية الديناميكية مثل التغيرات الموسمية في الغلاف الجوي واكتشاف الأرض. خزانات المياه”، قال MaQuIs هذا الأسبوع في EPSC2024. قالت ليزا وورنر.
تم نشر هذه المقالة في الأصل الكون اليوم. واصل القراءة المقال الأصلي.