تفاوت‌های درونی عمیق مریخ و زمین را با جزئیات کاوش کنید

مریخ همسایه زمین در منظومه شمسی است – دو دنیای صخره ای با تفاوت هایی تا هسته خود، به معنای واقعی کلمه.

یک مطالعه جدید بر اساس داده‌های لرزه‌ای به‌دست‌آمده توسط فرودگر رباتیک InSight ناسا، درک کامل‌تری از اعماق مریخ و جزئیات جدیدی در مورد تفاوت‌های بین زمین، سومین سیاره از خورشید، و مریخ، چهارمین ارائه می‌دهد.

این تحقیق بر اساس اولین تشخیص امواج لرزه ای که از هسته سیاره ای غیر از زمین می گذرد، نشان داد که درونی ترین لایه مریخ کمی کوچکتر و چگالتر از آنچه قبلا شناخته شده بود است. همچنین بهترین تخمین تا به امروز از ترکیب هسته مریخ را ارائه کرد.

هر دو سیاره هسته هایی دارند که عمدتا از آهن مایع تشکیل شده است. این مطالعه نشان داد که حدود 20 درصد از هسته مریخ از عناصر سبک‌تر از آهن – عمدتاً گوگرد، اما همچنین اکسیژن، کربن و مقداری هیدروژن تشکیل شده است. این تقریباً دو برابر درصد چنین عناصری در هسته زمین است، به این معنی که هسته مریخ به طور قابل توجهی چگالی کمتری نسبت به هسته سیاره ما دارد – اگرچه چگالی تر از تخمین سال 2021 بر اساس نوع داده متفاوت از InSight که اکنون بازنشسته شده است.

جسیکا ایروینگ، لرزه‌شناس از دانشگاه بریستول در انگلستان، می‌گوید: «عمیق‌ترین مناطق زمین و مریخ ترکیب‌های متفاوتی دارند – احتمالاً محصول شرایط و فرآیندهای شکل‌گیری سیارات و موادی که از آن ساخته شده‌اند. نویسنده اصلی این مطالعه، این هفته در مجله Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شد.

این مطالعه همچنین اندازه هسته مریخ را اصلاح کرد و نشان داد که قطر آن در حدود 2212-2249 مایل (3560-3620 کیلومتر) است که تقریباً 12-31 مایل (20-50 کیلومتر) کوچکتر از تخمین های قبلی است. هسته مریخ درصد کمی از قطر سیاره را نسبت به هسته زمین تشکیل می دهد.

ماهیت هسته می تواند در تعیین اینکه آیا یک سیاره سنگی یا یک ماه می تواند حیات را در خود جای دهد، نقش داشته باشد. به عنوان مثال، هسته نقش مهمی در تولید میدان مغناطیسی زمین دارد که از سیاره در برابر تشعشعات مضر خورشیدی و ذرات کیهانی محافظت می کند.

ایروینگ گفت: “سیارات و قمرهای زمین مانند دارای لایه های بیرونی سیلیکات – صخره ای و یک هسته فلزی و آهنی هستند. یکی از مهم ترین راه هایی که هسته می تواند بر قابلیت سکونت تاثیر بگذارد، ایجاد یک دینام سیاره ای است.”

“هسته زمین این کار را می کند، اما هسته مریخ این کار را نمی کند – حتی اگر میلیاردها سال پیش این کار را انجام داد. ایروینگ افزود: احتمالاً هسته مریخ دیگر حرکت شدید و متلاطم لازم برای ایجاد چنین میدانی را ندارد.

قطر مریخ در حدود 4212 مایل (6779 کیلومتر) در مقایسه با قطر زمین حدود 7918 مایل (12742 کیلومتر) است و حجم زمین تقریباً هفت برابر بزرگتر است.

رفتار امواج لرزه ای که از یک سیاره عبور می کنند می تواند جزئیاتی را در مورد ساختار داخلی آن آشکار کند. یافته‌های جدید از دو رویداد لرزه‌ای ناشی می‌شوند که در سمت مقابل مریخ از جایی که فرودگر InSight – و به طور خاص لرزه‌سنج آن – روی سطح سیاره قرار دارد، رخ داده است.

اولین زلزله در اوت 2021 بود که مرکز آن در نزدیکی Valles Marineris، بزرگترین دره منظومه شمسی بود. دومی برخورد شهاب سنگی در سپتامبر 2021 بود که دهانه ای به وسعت حدود 425 فوت (130 متر) بر جای گذاشت.

آژانس فضایی ایالات متحده در دسامبر پس از چهار سال فعالیت، InSight را به طور رسمی بازنشسته کرد، زیرا گرد و غبار از شارژ شدن باتری های خورشیدی آن جلوگیری می کرد.

ودران لکیچ، ژئوفیزیکدان دانشگاه مریلند و یکی از نویسندگان این مطالعه، می گوید: «ماموریت InSight در کمک به رمزگشایی ساختار و شرایط درونی سیاره به ما بسیار موفق بوده است. استقرار شبکه‌ای از لرزه‌سنج‌ها در مریخ به اکتشافات بیشتری منجر می‌شود و به ما کمک می‌کند تا سیاره را به عنوان یک منظومه درک کنیم، کاری که نمی‌توانیم تنها با نگاه کردن به سطح آن از مدار انجام دهیم.»