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. كان التقدير الأولي للحجم الكبير نتيجة لبحر من الصخور المنصهرة لم يتم اكتشافه على عمق يتراوح بين 90 إلى 125 ميلًا، مما جعل النواة الأساسية تبدو أكبر مما هي عليه بالفعل.
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 زلزاليا. ولفترة من الوقت، بدا أيضًا أن الزلازل المريخية ترتد، ولكنها لا تغوص، في الحرم الداخلي للكوكب، كاشفة عن معلومات قليلة ثمينة حول القلب.
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 نواة المريخ غنية بشكل غريب بعناصر أخف مثل الكبريت والكربون والأكسجين والهيدروجين، وهي المادة الضبابية التي لا بد أن الشمس الفتية قذفتها قبل تشكل المريخ.
كان العلماء المرتبكون يأملون في أن يؤدي زلزال قوي إلى توفير الوضوح ليوب. في 18 سبتمبر 2021، سلمت المركبة الفضائية ما يلي: اخترق نيزك نصف الكرة الأرضية المقابل لـ InSight، وانفجر في قلبه 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. قام فريق خان بدمج بيانات إنسايت الزلزالية مع عمليات المحاكاة الحاسوبية لدراسة كيفية تصرف السبائك الغنية بالحديد على المستوى الجزيئي، واكتشفوا بشكل مستقل محيط الصهارة المخفي في المريخ.
ويعني وجودها أن نصف قطر اللب السائل يقترب 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 قد أدت إلى تحركات الغلاف المغناطيسي في المركز. لكنه قال في الوقت الحالي إنها مجرد فرضية.
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”.
