פענוח מבנה הכוכב האדום: תובנות ממטאוריטים של מאדים

מחקר על מטאוריטים של מאדים מגלה תובנות גיאולוגיות ייחודיות לגבי מַאְדִיםקרום ומעטפת, מסייעים להבנתנו את ההיסטוריה הוולקנית והאטמוספרית של כדור הארץ.

למאדים יש מבנה מובהק במעטפת ובקרום שלו עם מאגרים ניתנים להבחין, וזה ידוע הודות למטאוריטים שמדענים ממכון סקריפס לאוקיאנוגרפיה באוניברסיטת קליפורניה בסן דייגו ועמיתיו ניתחו על כדור הארץ.

מטאוריטים שנוצרו לפני כ-1.3 מיליארד שנים ואז נפלטו ממאדים נאספו על ידי מדענים מאתרים באנטארקטיקה ובאפריקה בעשורים האחרונים. הגיאולוג ג'יימס דיי של סקריפס אוקינוגרפיה ועמיתיו מדווחים על 31 במאי בכתב העת התקדמות המדע על ניתוחים של ההרכבים הכימיים של דגימות אלו מהכוכב האדום.

תוצאות אלו חשובות לא רק להבנת האופן שבו מאדים נוצר והתפתח, אלא גם למתן נתונים מדויקים שיכולים להודיע ​​לאחרונה נאס"א משימות כמו Insight and Perseverance ו-Mars Sample Return, אמר יום מוביל המחקר.

"מטאוריטים של מאדים הם החומרים הפיזיים היחידים שיש לנו ממאדים", אמר דיי. "הם מאפשרים לנו לבצע מדידות מדויקות ומדויקות ולאחר מכן לכמת תהליכים שהתרחשו בתוך מאדים וקרוב לפני השטח של מאדים. הם מספקים מידע ישיר על הרכבו של מאדים שיכול לבסס את מדע משימת האמת, כמו מבצעי רובר Perseverance המתמשכים המתרחשים שם."

הקשר היסטורי של תגליות מטאוריטים

הצוות של דיי אסף את התיאור שלו על היווצרותו של מאדים באמצעות דגימות מטאוריטים שהגיעו כולן מאותו הר געש, הידוע כנקליטים וחאסיינטים. לפני כ-11 מיליון שנה, פגיעת מטאור גדולה על מאדים גזזה חלקים מכוכב הלכת ושלחה את הסלעים לחלל. חלק מאלה נחתו על כדור הארץ בצורה של מטאוריטים, כאשר הראשון מהם התגלה ב-1815 ב-Chassigny, צרפת ולאחר מכן ב-1905 ב-Nahla, מצרים.

מאז, יותר מטאוריטים כאלה התגלו במקומות כולל מאוריטניה ואנטארקטיקה. מדענים מסוגלים לזהות את מאדים כמקום מוצאם מכיוון שהמטאוריטים הללו צעירים יחסית, ולכן מגיעים מכוכב לכת פעיל לאחרונה, יש להם הרכבים ברורים של היסוד השופע חמצן בהשוואה לכדור הארץ, והם שומרים על הרכב האטמוספירה של מאדים שנמדד על פני השטח על ידי הנחתות הוויקינגיות בשנות ה-70.

תובנות גיאולוגיות ממטאוריטים של מאדים

הצוות ניתח את שני סוגי המטאוריט הנקליט והחאסיטיט. הנכליטים הם בזלתיים, בדומה ללבה המתפרצת באיסלנד ובהוואי כיום, אך הם עשירים במינרל בשם קלינופירוקסן. Chassignites עשויים כמעט אך ורק מהמינרל אוליבין. על פני כדור הארץ, הבזלת היא מרכיב עיקרי בקרום כדור הארץ, במיוחד מתחת לאוקיינוסים, בעוד שבמעטפתו יש בשפע אוליבינים.

הדבר נכון גם במאדים. הצוות הראה שהסלעים האלה קשורים זה לזה באמצעות תהליך המכונה התגבשות חלקית בתוך הר הגעש שבו הם נוצרו. באמצעות הרכב הסלעים הללו, הם גם מראים שחלק מהנחליטים שהותכו אז שילבו חלקים של קרום קרוב לפני השטח, שגם הם קיימו אינטראקציה עם האטמוספירה של מאדים.

הבנת הפעילות הוולקנית של מאדים

"על ידי קביעה שנחליטים וצ'אסיטיטים הם מאותה מערכת געשית, ושהם קיימו אינטראקציה עם קרום מאדים שהשתנה על ידי אינטראקציות אטמוספריות, נוכל לזהות סוג סלע חדש על מאדים", אמר דיי. "עם האוסף הקיים של מטאוריטים מאדים, שמקורם כולם געשי, אנו מסוגלים להבין טוב יותר את המבנה הפנימי של מאדים."

הצוות הצליח לעשות זאת בגלל המאפיינים הכימיים הייחודיים של נחליטים וצ'אסינטים, כמו גם ההרכבים האופייניים של מטאוריטים אנוסים אחרים. אלה חושפים קרום עליון שעבר שינוי אטמוספרי למאדים, קרום עמוק יותר מורכב ומעטפת שבה פלומות מעומק המאדים חדרו לבסיס הקרום, בעוד שחלקו הפנימי של מאדים, שנוצר מוקדם באבולוציה שלו, נמס גם הוא כדי לייצר סוגים שונים של הרי געש.

ניתוח השוואתי עם כדור הארץ

"מה שמדהים הוא שלוולקניות של מאדים יש קווי דמיון מדהימים, אבל גם הבדלים, לכדור הארץ", אמר דיי. "מצד אחד, נחליטים וצ'אסינטים נוצרו בדרכים דומות לוולקניות לאחרונה במקומות כמו אואהו בהוואי. שם, הרי געש שזה עתה נוצרו לוחצים על המעטפת ומייצרים כוחות טקטוניים שמייצרים וולקניות נוספת."

"מצד שני, המאגרים במאדים הם עתיקים ביותר, ונפרדים זה מזה זמן קצר לאחר היווצרות כוכב הלכת האדום. על פני כדור הארץ, טקטוניקת הלוחות עזרה לערבב מחדש את המאגרים לאורך זמן. במובן זה, מאדים מספק קישור חשוב בין איך שכדור הארץ הקדום נראה אולי מאיך שהוא נראה היום".

מלבד יום, Marine Paquet של Scripps Oceanography ועמיתיו מאוניברסיטת נבאדה לאס וגאס ומהמרכז הלאומי הצרפתי למחקר מדעי תרמו למחקר. תוכנית NASA Systems Solar Workings and Emerging Worlds מימנה את המחקר.