زلزله‌ها ماهیت مریخ را برملا کردند

مجله علمی ایلیاد - کاوشگر «اینسایت» ناسا سال‌ها است که تحقیقات خود را بر روی مریخ شروع کرده است و همیشه صداهای زیرسطحی آن‌را رصد می‌کند. لرزه‌نگار پیچیده‌ی اینسایت تعداد زیادی مریخ‌لرزه را تا کنون ثبت کرده است و دانشمندان به کمک این لرزه‌ها برای اولین بار اندازه‌گیری‌های خود از محتویات درونی سیاره‌ای غیر از زمین را تکمیل کرده‌اند و نتایج آن‌را طی سه مقاله در مجله‌ی Science منتشر کرده‌اند. آن‌ها در هر مقاله بر روی یکی از بخش‌های مریخ شامل پوسته، جبه و هسته‌ی سیاره تمرکز کرده‌اند. بر اساس این مقاله‌ها نه تنها درک ما از وضعیت کنونی مریخ افزایش پیدا کرده است، بلکه اکنون می‌دانیم که مریخ در گذشته چگونه بوده و حتی می‌دانیم که چه زمانی شکل گرفته است.

دانشمندان با اندازه‌گیری‌های زمین‌شناسی برای اولین بار توانسته‌اند ضخامت پوسته‌ی منطقه‌ای که اینسایت در آنجا فرود آمده است را محاسبه کنند. آن‌ها این داده‌ها را با اطلاعات قبلی در مورد گرانش و جغرافیای مریخ ترکیب کرده‌اند و نقشه‌ی مربوط به ضخامت پوسته‌ی مریخ در سراسر سیاره را تهیه کرده‌اند. دهه‌ها بود دانشمندان منتظر تهیه‌ی چنین نقشه‌ای بودند.

داده‌هایی که دانشمندان تهیه کرده‌اند، با دو مدل برای مریخ تطابق دارد. در یک مدل وضعیت اینگونه است که پوسته‌ی مریخ نازک است و از دو لایه تشکیل شده است که لایه‌ی بالایی متخلخل است و ترکیبات شیمیایی متنوعی دارد و لایه‌ی عمیق‌تر دارای ترکیباتی است که تا کنون از مریخ انتظار داشته‌ایم. در مدل دوم، پوسته‌ی مریخ از سه لایه تشکیل شده است. در مدل اول، پوسته‌ی منطقه‌ای که اینسایت در آنجا فرود آمده است، خیلی نازک به‌دست می‌آید و حدود ۲۰ کیلومتر ضخامت دارد، ولی در مدل دوم پوسته‌ی مریخ در نزدیکی اینسایت حدود ۴۰ کیلومتر ضخامت خواهد داشت.

به طور کل پوسته‌ی مریخ به احتمال زیاد بین ۲۴ تا ۷۲ کیلومتر ضخامت دارد و عموماً از عناصر رادیواکتیو ساخته شده است و این عناصر باعث گرمایش بیشتر پوسته می‌شوند. دانشمندان گزارش کرده‌اند که لیتوسفر در مریخ خیلی ضخیم است و حدود ۵۰۰ کیلومتر ضخامت دارد که می‌توان گفت دو برابر لیتوسفر زمین است. یکی از دلایل اینکه مریخ مشابه زمین نیست، این است که مریخ مانند زمین دارای صفحات تکتونیکی نیست.

در اعماق زیرین پوسته‌ی مریخ جبه‌ی آن قرار دارد که از تنها یک لایه تشکیل شده است، در صورتی که جبه‌ی زمین از دو لایه تشکیل شده است. از آنجا که مریخ‌لرزه‌ها تناوب پایینی دارند دانشمندان توانسته‌اند مشخصات اعماق ۸۰۰ کیلومتری مریخ را محاسبه کنند. ترکیبات موجود در جبه‌ی مریخ مشابه زمین است.

داده‌های اینسایت نشان داده است که هسته‌ی مریخ خیلی بزرگ‌تر از چیزی است که تا کنون تصور می‌شد و قطر آن حدود ۱،۸۳۰ کیلومتر است. این داده‌ها مایع بودن هسته‌ی مریخ را که تا حدودی با شک و تردید همراه بود تایید کرده‌اند. دانشمندان دریافته‌اند که جرم هسته‌ی مریخ کمتر از چیزی است که انتظار داشته‌اند و نشان داده‌‌اند که به‌جز آهن و نیکل مذاب، در هسته‌ی مریخ عنصر سبک دیگری نیز وجود دارد. این داده‌ها شواهد بزرگی از شکل‌گیری مریخ به‌دست می‌دهند. از آنجا که عناصر سبکی مانند کربن، اکسیژن و هیدروژن را می‌توان در هسته‌ی مریخ پیدا کرد، به احتمال زیاد این سیاره بسیار زودتر از چیزی که تصور می‌شد شکل گرفته است؛ در صورتی که زمین پس از آن شکل گرفته است.

اینکه هسته‌ی درونی و جامد کوچکی نیز در مرکز مریخ وجود داشته باشد معلوم نیست، ولی در آینده بر روی این موضوع تحقیقات گسترده‌ای انجام خواهد شد. طبق برنامه‌ریزی‌های انجام شده، اینسایت در دسامبر ۲۰۲۲ ماموریت جدید خود را در این زمینه شروع خواهد کرد. یکی از پرسش‌هایی که اینسایت به دنبال پاسخ آن خواهد رفت، این است که چرا لرزه‌های شدید بر روی مریخ رخ می‌دهند؟