بقلم ويل دنهام
واشنطن (رويترز) – قدمت الموجات الزلزالية الناتجة عن اصطدام نيزك على الجانب الآخر من المريخ حيث تستقر مركبة الهبوط إنسايت التابعة لإدارة الطيران والفضاء الأمريكية (ناسا) أدلة جديدة حول باطن الكوكب الأحمر العميق، مما دفع العلماء إلى إعادة تقييم تشريح الكوكب المجاور للأرض.
قال باحثون يوم الأربعاء إن البيانات الزلزالية الجديدة تشير إلى وجود طبقة غير معروفة حتى الآن من الصخور المنصهرة تحيط بالنواة المعدنية السائلة – المكون الأعمق للكوكب – وهي أصغر حجما وأكثر كثافة مما كان مقدرا في السابق.
تختلف الموجات الناتجة عن الزلازل – بما في ذلك تلك الناجمة عن تأثيرات النيزك – في السرعة والشكل عند انتقالها عبر مواد مختلفة داخل الكوكب. أتاحت البيانات المستمدة من أداة قياس الزلازل في InSight التركيز على البنية الداخلية للكوكب.
تسبب تأثير النيزك الذي حدث في منطقة المرتفعات المريخية تسمى تيمبي تيرا في 18 سبتمبر 2021، في حدوث زلزال بقوة 4.2 درجة وترك حفرة يبلغ عرضها حوالي 425 قدمًا (130 مترًا). لقد حدث ذلك على الجانب الآخر من المريخ من موقع InSight في منطقة سهول تسمى Elysium Planitia.
“تكمن أهمية الاصطدام من الجانب البعيد في إنتاج موجات زلزالية تجتاز الأجزاء الداخلية العميقة للكوكب، بما في ذلك قلب الكوكب. في السابق، لم نلاحظ أي موجات زلزالية عبرت قلب الكوكب. لقد رأينا فقط انعكاسات من أعلى الكوكب”. قال عالم الكواكب أمير خان من ETH Zürich في سويسرا، والمؤلف الرئيسي لواحدة من ورقتين علميتين حول النتائج الجديدة المنشورة في مجلة Nature.
أشار سلوك الموجات إلى أن التقييمات السابقة لداخل المريخ كانت تفتقد شيئًا ما، وهو وجود طبقة سيليكات منصهرة يبلغ سمكها حوالي 90 ميلًا (150 كم) تحيط بالنواة. تقع هذه المنطقة المنصهرة في الجزء السفلي من الجزء الداخلي من الكوكب الذي يسمى الوشاح.
وأعاد الباحثون أيضًا حساب حجم النواة، ووجدوا أن قطرها يبلغ حوالي 2080 ميلًا (3350 كيلومترًا)، وحجمها أصغر بحوالي 30% مما كان يعتقد سابقًا.
وقال الباحثون إن الوشاح – وهو طبقة صخرية تقع بين القشرة الخارجية للكوكب ونواة الكوكب – يمتد حوالي 1055 ميلاً (1700 كيلومتر) تحت السطح. على عكس المريخ، لا تحتوي الأرض على طبقة منصهرة حول قلبها. وتشير إحدى الدراستين المنشورتين يوم الأربعاء إلى أن هذه الطبقة منصهرة بالكامل، بينما تشير الأخرى إلى أن معظمها منصهر بالكامل، والجزء العلوي منصهر جزئيا.
وقال هنري صموئيل، عالم الكواكب في المركز الوطني الفرنسي للبحوث: “تتكون الطبقة المنصهرة والمنصهرة جزئيا بشكل أساسي من السيليكات (المعادن المكونة للصخور) المخصبة بالحديد والعناصر المشعة المنتجة للحرارة مقارنة بالوشاح الصلب الذي يغطيها”. منظمة CNRS تعمل في معهد الفيزياء في غلوب دي باريس والمؤلف الرئيسي للدراسة الثانية.
يتكون قلب المريخ في الغالب من الحديد والنيكل، ولكنه يحتوي أيضًا على بعض العناصر الأخف مثل الكبريت والأكسجين والكربون والهيدروجين. وخلص الباحثون إلى أن هذه العناصر الأخف وزنا تشكل نحو 9-15% من تركيبة النواة من حيث الوزن، وهو أقل مما كان مقدرا سابقا.
وقال خان: “هذه الكمية من العناصر الخفيفة لا تختلف عن تلك الموجودة في نواة الأرض، والتي تقدر بنحو 10%”.
ويبلغ قطر المريخ، الكوكب الرابع من الشمس، حوالي 4,220 ميلاً (6,791 كيلومتراً)، مقارنة بقطر الأرض الذي يبلغ حوالي 7,926 ميلاً (12,755 كيلومتراً). حجم الأرض أكبر بحوالي سبع مرات من حيث الحجم الإجمالي.
تقاعدت ناسا من إنسايت في عام 2022 بعد أربع سنوات من التشغيل.
وقال صموئيل: “لقد تعلمنا الكثير عن المريخ من خلال دراسة السجل الزلزالي الفريد الذي قدمته مهمة إنسايت”. “الكواكب أنظمة غنية ومعقدة لأنها مكان تتعايش فيه أنواع مختلفة من العمليات وتتصرف على نطاقات مكانية وزمانية مختلفة، والمريخ ليس استثناءً.”
(تقرير بواسطة ويل دنهام، تحرير دانيال واليس)