ما هي سماكة قشرة المريخ ؟ هذا السؤال هو ما حاولت دراسة حديثة نُشرت في Geophysical Research Letters الإجابة عن بيانات من زلزال قوته 4.7 درجة تم تسجيله في مايو 2022 بواسطة مركبة إنسايت التابعة لناسا ، والتي لا تزال أكبر زلزال يُسجل على الإطلاق على جسم كوكبي آخر.
كما اتضح ، ساعدت هذه البيانات في توفير تقديرات لسماكة القشرة العالمية للمريخ ، إلى جانب اكتشاف فريد يتعلق بالقشرة في نصفي الكرة الشمالي والجنوبي ، وكيف ينتج الجزء الداخلي من المريخ حرارته.
قال Doyeon Kim ، عالم الزلازل في معهد الجيوفيزياء في ETH Zurich ، والمؤلف الرئيسي لكتاب يذاكر.
بالنسبة للدراسة ، استخدم الباحثون مجموعة من البيانات من زلزال مايو 2022 والبيانات الحالية عن جاذبية المريخ والتضاريس لتقدير متوسط سماكة القشرة الأرضية بين 42-56 كيلومترًا (26-35 ميلًا).
تبلغ سماكة القشرة حوالي 90 كيلومترًا (56 ميلًا) وتقع في مقاطعة ثارسيس ، والمعروفة أيضًا باسم هضبة ثارسيس البركانية ، وتبلغ نحافة القشرة حوالي 20 كيلومترًا (12 ميلًا) تقع في حوض تأثير هيلاس ، المعروف أيضًا باسم هيلاس بلانيتيا .
بالنسبة إلى السياق ، يبلغ متوسط سماكة القشرة الأرضية للأرض 24 كيلومترًا (15 ميلاً) ، وتتراوح سماكة قشرة القمر ، بناءً على البيانات الزلزالية من بعثات أبولو ، بين 34-43 كيلومترًا (21-27 ميلاً) .
قال كيم: "هذا يعني أن قشرة المريخ أكثر سمكًا بكثير من قشرة الأرض أو القمر".
تشير الدراسة إلى أن البيانات الزلزالية غير موجودة لأجسام كوكبية أخرى ، وهي تعتمد كليًا على قياسات من جاذبيتها وتضاريسها وفقًا لتقديرات الدراسات السابقة.
يقدر متوسط سمك القشرة الأرضية لكوكب الزهرة ما بين 8-26 كيلومترًا (5-16 ميلاً) ، ولدى عطارد متوسط متضارب بناءً على دراسات متعددة بين 15-53 كيلومترًا (9-33 ميلاً) ، وحتى الكويكب 4 Vesta حاليًا. يقدر أن يبلغ متوسط سمك القشرة الأرضية 24 كيلومترًا (15 ميلاً).
النتيجة الرئيسية الأخرى للدراسة هي الكثافة المتشابهة للقشور بين نصفي الكرة الأرضية الشمالي والجنوبي ، والمعروفة أيضًا بالأراضي المنخفضة الشمالية والمرتفعات الجنوبية ، على الرغم من وجود اختلاف كبير في سمك القشرة لكل منهما.
في حين أن اختلاف السُمك لم يكن مفاجئًا بناءً على الملاحظات المباشرة ، إلا أن الكثافات المماثلة كانت كذلك. كما اتضح ، يرجع ذلك إلى امتداد قشرة نصف الكرة الجنوبي في عمق الكوكب أكثر من نظيرتها في نصف الكرة الشمالي.
قال كيم: "هذا الاكتشاف مثير للغاية ويتيح نهاية لنقاش علمي طويل الأمد حول أصل وهيكل قشرة المريخ".
يتضمن الاكتشاف الرئيسي الأخير للدراسة كيفية إنتاج المريخ للحرارة ، والتي تتم من خلال تحلل العناصر المشعة ، بما في ذلك اليورانيوم والثوريوم والبوتاسيوم ، والتي تم العثور على ما بين 50-70 في المائة منها في قشرة المريخ.
يفترض الباحثون أن مثل هذه الكمية الكبيرة من هذه العناصر المنتجة للحرارة الموجودة في القشرة يمكن أن تفسر مناطق الذوبان المحلية (الصغيرة) الموجودة داخل المريخ ، مما يشير إلى أن المريخ يمكن أن يكون نشطًا جيولوجيًا اليوم.
هذه الدراسة والنتائج التي توصلت إليها هي تتويج لأكثر من 1300 مستنقع سجلته InSight خلال أكثر من أربع سنوات على الكوكب الأحمر بعد هبوطها في Elysium Planitia في نوفمبر 2018.
لسوء الحظ ، انتهت المهمة في ديسمبر 2022 بعد أن أصبحت الألواح الشمسية بطيئة مليئة بغبار المريخ مما حال دون إعادة شحن المركبة الفضائية ، على الرغم من قيام فريق البعثة بتنظيف الألواح الشمسية جزئيًا في يونيو 2021.
إلى جانب تسجيل الزلزال الكبير على جسم كوكبي آخر ، سجلت InSight أيضًا الزلازل الناتجة عن اصطدامات النيزك ، وجمعت البيانات من المستنقعات لرسم خريطة داخل المريخ ، واستخدمت مستشعر ضغط الهواء "لسماع" أصوات المريخ ، بل وحاولت قياس درجة الحرارة الداخلية لكوكب المريخ قبل أن يستسلم فريق المهمة بعد أن قرروا أن أداة استشعار الحرارة ، التي يطلق عليها اسم Mole ، لم تكن قادرة على الحفر بعمق كافٍ لجمع البيانات اللازمة.
في حين أن مهمة InSight انتهت رسميًا قبل أقل من ستة أشهر ، فإن البيانات التي أرسلتها إلى الأرض تستعد لمنح العلماء سنوات من المعلومات الجديدة عن باطن الكوكب الأحمر وتكوينه.
في الوقت الحالي ، تقع InSight بهدوء في Elysium Planitia حتى يتم استردادها (من المحتمل) بواسطة رواد فضاء في المستقبل ، حيث لا توجد حاليًا مهام شبيهة بـ InSight من المقرر السفر إلى المريخ.
ما هي الاكتشافات الجديدة التي سيحققها العلماء حول الجزء الداخلي من المريخ في السنوات والعقود القادمة؟ وحده الوقت كفيل بإثبات ذلك ، وهذا هو سبب علمنا!