ربما كان المريخ مليئًا ببحار الصهارة التي جعلت الكوكب الأحمر صالحًا للسكن

كانت المحيطات العميقة من الصهارة تتدفق داخل قشرة المريخ، حسبما تشير القياسات الزلزالية التي أجرتها مهمة InSight التابعة لناسا.

ال الزلازل تُظهر الصورة التي اكتشفها InSight حدودًا بعمق 15 ميلًا (24 كيلومترًا) بين نوعين مختلفين من الصخور التي تشكلت بواسطة برك هائلة من الصهارة. إن وجود برك الصهارة هذه يمكن أن يغير تمامًا ما اعتقدنا أننا نعرفه عن التطور المبكر المريخ.

بالفعل، يقول العلماء إن هذا الاكتشاف يمكن أن يغير ما نعرفه عن تاريخ المريخ. وقال جون وايد من جامعة أكسفورد في مقال: “أحد الأسئلة الكبيرة في علم الكواكب هو ما إذا كانت الأرض فريدة من نوعها”. إفادة. “إذا تمكن المريخ من تطوير هذا النوع من القشرة المعقدة دون تكتونية الصفائح، فربما تظهر الظروف اللازمة للسكن على كواكب أكثر مما أدركنا، بما في ذلك تلك التي تم استبعادها سابقًا بناءً على الحجم أو افتقارها الواضح إلى النشاط التكتوني”.

أرض يتشكل بواسطة تكتونية الصفائح، تحرك الألواح العملاقة لقشرة الكوكب فوق الوشاح المنصهر لكوكبنا في حركة تولد الزلازل والبراكين، ولكنها تخلق أيضًا أرضًا جديدة وتنظم الكربون الجوي عن طريق سحبه من الغلاف الجوي وإعادة إطلاقه من خلال الانفجارات البركانية. تؤدي عملية إعادة المعالجة المستمرة هذه إلى تكوين قشرة معقدة إلى حد ما ذات طبقات متعددة.

ومع ذلك، لم يتم العثور على أي دليل مقنع على أن الكوكب الأحمر قد تعرض لصفائح تكتونية على الإطلاق. وبدلاً من ذلك، فهو ما نسميه كوكب “الغطاء الراكد”، حيث القشرة بأكملها عبارة عن طبقة واحدة غير متقطعة. تحت هذا الغطاء الصلب، وصولا إلى الوشاح على عمق 23.6 ميلا (38 كم) تحت سطح المريخ، كان يعتبر متجانسا إلى حد ما.

لكن وكالة ناسا بصيرة مهمة (الاستكشاف الداخلي باستخدام التحقيقات السيزمية والجيوديسيا والنقل الحراري) والتي عملت على سطح المريخ بين عامي 2018 و2018. 2022، ضع هذا على المحك. تم تصميم مقياس الزلازل الخاص بـ InSight للكشف عن الهزات الناجمة عن الزلازل المريخية نيزك التأثيرات أو التحولات في باطن الكوكب. سوف يتردد صدى هذه الهزات الزلزالية عبر المريخ، ويمكن لـ InSight التعرف على البنية الداخلية للكوكب الأحمر بناءً على كيفية وصولها إلى مركبة الهبوط.

وبفضل الطريقة التي مرت بها هذه الهزات داخل المريخ بعد انتقالها بسرعات مختلفة عبر أنواع مختلفة من الصخور، اكتشف إنسايت حدودا بين طبقتين من القشرة، لكن لم يتم تفسير وجودها حتى الآن.

وقد كلف الباحثون في جامعة أكسفورد أنفسهم بمعرفة ذلك. وباستخدام نماذج وإحصائيات الطاقة الحرارية الأرضية، حدد فريق أكسفورد نوعين من الصخور التي تتوافق بشكل أفضل مع البيانات الزلزالية. وخلص الباحثون إلى أنه على عمق 15 ميلاً (24 كم) توجد طبقة سميكة من صخور المافيك الغنية بالحديد والمغنيسيوم والسيليكا. يوجد أسفل هذا العمق صخور بلورية أكثر كثافة تحتوي على الحديد والمغنيسيوم ولكنها مستنفدة في السيليكا والتي تنحدر مسافة 8.7 ميل (14 كيلومترًا) أخرى إلى الحدود بين القشرة والوشاح.

يبدو الأمر كما لو أن الصخرة أصبحت متمايزة، إذ استقرت المادة الأكثر كثافة أسفل صخرة المافيك الأخف وزنًا. ولا يمكن أن يحدث هذا إلا في تجمعات ضخمة من الصهارة التي كانت تتواجد في جيوب عملاقة داخل قشرة المريخ. مثل انفصال النفط عن الماء، انفصلت الصخور المافية والصخور فوق المافية بمرور الوقت، في عملية تسمى التمايز، قبل أن تبرد الصهارة وتجمد الطبقات في مكانها.

من الممكن أن تمتد جيوب الصهارة لمئات وربما آلاف الكيلومترات حول الكوكب، وكل منها مرتبط بالآخر. الأنظمة البركانية العملاقة على سطح المريخ مثل أوليمبوس مونس ولم تكن براكين ثارسيس عبارة عن نقاط ساخنة معزولة، بل كانت مترابطة تحت السطح.

وهذا أمر مفاجئ، إذ لم يتم العثور على هذا النوع من “الصهارة عبر القشرة الأرضية” على الأرض إلا من قبل. إنه دليل على أنه على الرغم من افتقار المريخ إلى الصفائح التكتونية، إلا أنه لا يزال من الممكن أن يكون قد مر بدرجة من التطور الجيوكيميائي والجيولوجيا العميقة والمعقدة.

ومن الممكن أن تكون هذه الجيولوجيا قد دعمت بيئة صالحة للسكن عن طريق إعادة الكربون إلى الغلاف الجوي للحفاظ على البيئة تأثير الاحتباس الحراري. بسبب صغر حجمه وبالتالي انخفاض الجاذبية وقلة المجال المغناطيسي، جو المريخ ومن المعروف أنه متسرب، وعلى مدار تاريخه، تسرب جزء كبير من غلافه الجوي – بما في ذلك كميات كبيرة من مياهه الثمينة – إلى الفضاء.

كان من الممكن أن تكون البراكين واسعة النطاق، المدعومة بغرف الصهارة المترابطة، قد أعادت غازات الدفيئة إلى الغلاف الجوي، مما أدى إلى زيادة سماكة الغلاف الجوي للمريخ والحفاظ على درجات حرارة أكثر دفئًا لفترة أطول.

ولكن من أين أتت الصهارة؟ يشير فريق أكسفورد بأصابع الاتهام إلى ارتفاع مياه القاع من الوشاح العميق للمريخ، ومع تلك الصهارة جاءت موجات من الحرارة أدت إلى إذابة القشرة جزئيًا، مما أدى إلى خلق المزيد من الصهارة. حدثت هاتان العمليتان على الأرض خلال الدهر العتيق، الذي امتد منذ ما بين 4 إلى 2.5 مليار سنة. على الأرض، ساهمت هذه العمليات في تكوين القارات، على الرغم من أن افتقار المريخ إلى الصفائح التكتونية والقارات يشير إلى أن هذه العمليات لم تكن متطورة على الكوكب الأحمر.

ومع ذلك، تشير بعض النماذج إلى أن ارتفاع مياه القاع في الوشاح ساهم في انقسام المريخ بين الشمال والجنوب، حيث يحتوي الشمال في الغالب على أراضٍ منخفضة، والتي كان من الممكن أن تسهل وجود محيط كبير، بينما تهيمن المرتفعات على الجنوب.

قال المؤلف الرئيسي للدراسة، توبيرموري ماكاي تشامبيون، والذي كان سابقًا في أكسفورد أثناء البحث ولكنه الآن في جامعة بريستول: “لقد افترضنا تقليديًا أن النشاط البركاني على المريخ كان بسيطًا نسبيًا مقارنة بتلك الموجودة على الأرض، لكن هذا الاكتشاف يشير إلى أن الكوكب يمكن أن يحافظ على أنظمة صهارة ضخمة وطويلة العمر قادرة على تطوير وإعادة معالجة الصخور المنصهرة في جميع أنحاء القشرة”.

يسلط ماكاي تشامبيون الضوء أيضًا على كيف أن إعادة معالجة قشرة المريخ قد تركت رواسب معدنية أقرب إلى السطح مما كان يُعتقد.

وقال ماكاي تشامبيون: “قد يحتوي المريخ على ثروة معدنية قريبة من السطح أكبر بكثير مما تم الاعتراف به سابقًا، مما يعزز إمكاناته للتعدين المستقبلي والبعثات المأهولة، وفي النهاية المستوطنات الدائمة”.

على الرغم من أنه مفيد بلا شك لقاعدة استيطانية مستقبلية على المريخ، إلا أنه يثير شبح قيام الشركات بنهب واستغلال الكوكب الأحمر لموارده.

ونشرت النتائج في 26 يونيو في علم الفلك الطبيعة.