عند الشراء من خلال روابط على مقالاتنا ، قد يكسب المستقبل وشركاء المشاركة في العمولة.
صورة لكوكب بني محمر. | الائتمان: ناسا
أظهرت تجارب جديدة أن جوهر المريخ يتكون أسرع بكثير من قلب الأرض ، وذلك بفضل الحديد المنصهر وكبريتيدات النيكل تتسرب عبر الصخور الصلبة وفي وسط الكوكب الأحمر.
الكواكب نكون طبقة، إلى حد ما مثل البصل. السطح الذي نقف عليه هو قشرةالذي يجلس فوق عباءة. أعمق بكثير ، ونجد قلبًا خارجيًا صلبًا ونواة داخلية منصهرة ، يمكن أن يولد الغزل مجالًا مغناطيسيًا عالميًا.
يطلق علماء الكواكب هذه الطبقة “التمايز” ، بمعنى أن العناصر المختلفة كانت قادرة على التمييز بين بعضها البعض. عادة ما تغرق العناصر الأثقل ، وخاصة الحديد والنيكل ، في قلوب الكواكب ، بينما تظل عناصر السيليكات الأخف في الطبقات الخارجية. ومع ذلك ، افترض العلماء عادة أنه لكي يتمكن الحديد والنيكل من الغرق في قلب كوكبي ، يجب أن يكون التصميم الداخلي للكوكب ، ذوبان في المقام الأول بالحرارة التي صدرها تسوس مشع من الألمنيوم 26 وربما الحديد 56.
هذا بالتأكيد هو كيف أرضتشكلت جوهر ، على الأقل ، في عملية يقدر العلماء مليار سنة أو أكثر. لكن المريخ يعرض بريقًا في هذه القصة. المريخ النيازك تحتوي على أدلة شهيية مشعة حساسة لتشكيل قلب المريخ ، وهذا الدليل يشير إلى ذلك الأساسي ليس في مليارات السنين ، ولكن في غضون بضعة ملايين فقط من ولادة نظام الطاقة الشمسية. يبدو أن الآثار المترتبة على ذلك هي أن المريخ نمت بسرعة أكبر بكثير من الأرض ، ولكن نماذج تشكيل النظام الشمسي كافحت لتكرار هذا.
الآن ، يعتقد العلماء في قسم أبحاث وعلوم الاستكشاف (ARES) في مركز الأبحاث والاستكشاف في مركز ناسا جونسون. ربما اكتشفوا كيف يمكن أن يكون المريخ جوهره بهذه السرعة دون تجربة أي طفرات نمو شاذة في وقت مبكر.
قبل حوالي 4.5 مليار إلى 4.6 مليار سنة ، تحركت الكواكب من قرص من الغاز والغبار الذي طوق شمس، ودعا القرص protoplanetary. سحبت جاذبية الشمس الرضيع أثقل العناصر والمعادن ، بما في ذلك الحديد والنيكل ، إلى الحرم الداخلي للقرص. وفي الوقت نفسه ، كانت المواد الأخف مثل الماء والهيدروجين تقيم في الأجزاء الخارجية من القرص.
المكان الذي تشكل فيه المريخ جلس في مكان ما بين تلك الأقسام. لا يزال هناك الكثير من الحديد والنيكل في المنطقة المجاورة ، ولكن كان هناك أيضًا مجال للعناصر الأخف مثل الأكسجين والكبريت. أدرك الفريق في آريس أن هذا كان يمكن أن يكون له تأثير على كيفية تشكيل جوهر المريخ ، لذلك قاموا بإجراء الاختبار. من خلال القيام بذلك ، أنتجوا أول دليل مباشر على أن كبريتيدات الحديد والنيكل المنصهر يمكن أن تتسرب من خلال شقوق صغيرة بين المعادن في صخرة صلبة ، وتتراكم في نهاية المطاف في قلب الكوكب بعد بضعة ملايين فقط ، قبل وقت طويل من تحول الانحلال الإشعاعي إلى المصهور الداخلي.
مقطع عرضي من المريخ ، الذي يوضح جوهره المنصهر أنه في الماضي ربما ولدت مجالًا مغناطيسيًا عالميًا لم يعد موجودًا. | الائتمان: NASA -JPL/GSFC
أجرى العلماء ، بقيادة سام كروسلي الذي انتقل منذ ذلك الحين من آريس إلى جامعة أريزونا في توكسون ، تجارب في درجات الحرارة العالية في مختبر بتروية البتروية التجريبية التابع لوكالة ناسا جونسون ، حيث يتم تسخين عينات من الصخور الغنية بالكبريتات التي تتجاوز 1020 درجة مئوية ، والتي هي ساخنة بما يكفي لإذابة الكبريتيدات-ليس من الصخور الصخرية. قاموا بعد ذلك بالتحقيق في العينات الساخنة في مختبر التصوير المقطعي بالأشعة السينية في مركز الفضاء لمعرفة ما إذا كانت الكبريتيد قد تراجعت عبر الصخور الصلبة.
وقال كروسلي في أ إفادة.
كل شيء جيد وجيد إظهار ذلك في الظروف الخاضعة للرقابة داخل المختبر ، ولكن هل يمكن أن يحدث بالفعل في أحشاء جسم كوكبي؟ من المؤكد أن على الفريق مضاعفة التحقق من فرضيتهم ضد المواد التي كانت ذات يوم جزءًا من جسم كوكبي.
وقال كروسلي: “اتخذنا الخطوة التالية وبحثنا عن أدلة كيميائية جنائية على ترشيح الكبريتيد في النيازك”. “من خلال ذوبان الكبريتيد الاصطناعي جزئيًا مع المعادن النزرة لمجموعة البلاتين ، تمكنا من إعادة إنتاج نفس الأنماط الكيميائية غير العادية الموجودة في النيازك الغنية بالأكسجين ، مما يوفر أدلة قوية على أن ترشيح الكبريتيد قد حدث في تلك الظروف في النظام الشمسي المبكر.”
ومع ذلك ، فإن تحديد معادن مجموعة البلاتين النزرة هذه ، وتحديداً إيريديوم ، أوسميوم ، البلاديوم ، البلاتين والروثينيوم ، دون تدمير العينات يتطلب بعض التقنيات الذكية التي ابتكرها باحث آريس جيك سيتيرا.
وقال سيتيرا في البيان “لتأكيد ما تظهره التصورات ثلاثية الأبعاد ، كنا بحاجة إلى تطوير طريقة الاجتثاث بالليزر المناسبة التي يمكن أن تتبع عناصر المجموعة البلاتينية في هذه العينات التجريبية المعقدة”.
وجدت طريقة Setera أن مرور الكبريتيد المنصهر من خلال بقايا الصخور الصلبة اليسرى من هذه المعادن البلاتينية في العينات بكميات تتطابق مع تلك الموجودة في النيازك الغضروفية.
القصص ذات الصلة:
– Dust Devil on Mars Photobombs NASA Perseverance Rover's Selfie (Photo)
– الشاطئ القديم على المريخ اكتشفه المريخ الصيني: “هذا يعزز قضية الثبات في الماضي”
– تحويل الكوكب الأحمر الأخضر؟ يقول العلماء إن الوقت قد حان لاتخاذ المريخ على محمل الجد
وقال كروسلي: “لقد أكدت فرضيتنا – أنه في بيئة كوكبية ، ستهاجر هذه الذوبان الكثيفة إلى مركز الجسم وتشكل قلبًا ، حتى قبل أن تبدأ الصخرة المحيطة بالذوبان”.
ينطبق هذا النموذج من التكوين الأساسي على جميع الهيئات الكبيرة المهمة المقيمة في تلك المنطقة الوسطى من القرص البروتوبلانيت ، وليس فقط المريخ. ومع ذلك ، بالنظر إلى لغز تشكيل المريخ ، فإن النتائج التي يحتمل أن تجيب على بعض الأسئلة الأساسية حول الأيام الأولى للكوكب الأحمر ، وتجعل التنبؤ بأن قلب المريخ يجب أن يكون غنيًا بالكبريت. وأنت تعرف كيف تنبعث رائحة الكبريت؟ البيض الفاسد.
تم نشر البحث في 4 أبريل في المجلة اتصالات الطبيعة.