دره غول پیکر در مریخ هنوز از نظر تکتونیکی فعال است

ویرایش شده توسط Swati Mestri، بررسی توسط Robert Egan

این مقاله با توجه به روند و سیاست های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

دانشمندان دانشگاه کلمبیا و امپریال کالج لندن دریافتند که بزرگترین سیستم دره در منظومه شمسی هنوز فعال است و امروز، میلیاردها سال پس از اولین شکل گیری مریخ، به مریخ شکل می دهد.

تحقیقات جدید شواهد لرزه‌ای مستقیمی را ارائه می‌کند که نشان می‌دهد یک مارزلزله (معادل زمین‌لرزه مریخ) که توسط فرودگر InSight ناسا شناسایی شده است، از زیر منظومه دره‌های مریخ وسیع، Valles Marineris سرچشمه می‌گیرد و ناشی از لغزش سنگ‌ها در امتداد یک گسل در اعماق پوسته سیاره است.

این یافته نشان می‌دهد که گسل‌هایی که در طول شکل‌گیری و تکامل اولیه Valles Marineris در میلیاردها سال پیش ایجاد شده‌اند، می‌توانند به اندازه‌ای ضعیف باقی بمانند که تحت تنش‌های موجود در مریخ امروزی پاره شوند.

جونگ هون سونگ، نویسنده اصلی این مطالعه از دپارتمان علوم و مهندسی زمین امپریال، گفت: «دره مارینریس یکی از دیدنی‌ترین سازه‌های زمین‌شناسی در منظومه شمسی است، اما تاکنون به طور قطع نمی‌دانستیم که گسل‌های آن هنوز فعال هستند».

آنچه می‌بینیم این است که این فقط یک منظره فسیلی «مرده» نیست، زیرا گسل‌های عمیق زیر دره هنوز هم می‌توانند بلغزند و زمین‌لرزه ایجاد کنند، مدت‌ها پس از پایان فرآیندهای زمین‌شناسی که در ابتدا آنها را تشکیل می‌دادند.

"مطالعه ما فرصت های هیجان انگیزی را برای کشف فعالیت های لرزه ای در حال انجام بر روی دیگر اجرام سیاره ای که در غیر این صورت ممکن است از نظر زمین شناسی غیر فعال در نظر بگیریم، باز می کند."

درک Valles Marineris در مقیاس زمینی دشوار است. منظومه وسیع دره تقریبا 3900 کیلومتر (2400 مایل) در سراسر مریخ امتداد دارد، تا 600 کیلومتر (370 مایل) عرض و بیش از 9 کیلومتر (5.6 مایل) عمق دارد. این باعث می شود که آن را تقریبا نه برابر طولانی تر، بیش از 20 برابر عریض تر و حدود 5 برابر عمیق تر از گرند کانیون در حداکثر ابعاد مربوطه خود قرار دهد و آن را به بزرگترین سیستم دره در منظومه شمسی تبدیل کند.

محققان یک رویداد لرزه‌ای به نام S0976a را که توسط فرودگر InSight در 25 اوت 2021 ثبت شد، مورد مطالعه قرار دادند. این رویداد غیرعادی بود زیرا از طرف مقابل مریخ از فرودگر رخ داد و تنها زمین لرزه‌ای بود که در طول مأموریت شناسایی شد که می‌توانست در نیمکره غربی سیاره قرار گیرد.

کار قبلی این رویداد را در مجاورت غربی Valles Marineris قرار داده بود، اما علت آن نامشخص بود. در مریخ، سیگنال لرزه ای لزوما به این معنی نیست که یک گسل پاره شده است - برخوردهای شهاب سنگ، رانش زمین و سایر فرآیندها نیز می توانند ارتعاشاتی را در این سیاره ارسال کنند.

برای تعیین اینکه چه چیزی S0976a را تولید کرده است، محققان نحوه عبور امواج لرزه ای مختلف از این رویداد را از مریخ و رسیدن به InSight تجزیه و تحلیل کردند. این مطالعه در Nature Communications منتشر شد. از دامنه و جهت این امواج، تیم می‌تواند نوع حرکتی را که در منبع رخ می‌دهد بازسازی کند.

بهترین توضیح یک مارزلزله امتداد لغز بود که در آن بلوک های پوسته به صورت افقی از کنار یکدیگر در امتداد یک گسل شیب دار و عمیقا ریشه دار حرکت می کنند. این پارگی تقریبا در 20 تا 40 کیلومتری (12 تا 25 مایلی) زیر سطح غربی Valles Marineris رخ داد.

این تیم طیف گسترده ای از توضیحات جایگزین، از جمله برخورد شهاب سنگ، رانش زمین و سایر اشکال حرکت جرم را آزمایش کردند، اما این مدل ها نمی توانستند امواج لرزه ای مشاهده شده را بازتولید کنند. محققان همچنین تصاویر ماهواره‌ای موجود از منطقه منبع احتمالی گرفته شده پس از رویداد را بررسی کردند و هیچ دهانه برخوردی تازه یا لغزش بزرگ جدیدی که بتواند سیگنال را توضیح دهد، پیدا نکردند.

سونگ می‌گوید: «آنچه نتیجه را قانع‌کننده می‌کند این است که چندین نوع شواهد کاملا متفاوت به یک جهت اشاره می‌کنند. امواج لرزه ای به ما می گویند که یک حرکت لغزشی جانبی روی یک گسل به خوبی زیر سطح وجود داشته است، در حالی که زمین شناسی که از مدار مشاهده می شود، منطقه ای را نشان می دهد که سیستم های گسلی با عمر طولانی از آن عبور می کنند.

بر خلاف زمین، مریخ سیستمی از صفحات تکتونیکی متحرک ندارد که به طور مستمر مناطق گسلی اصلی را ایجاد و تغییر شکل دهد. در عوض، پوسته بیرونی آن بیشتر شبیه یک درب منفرد است که به آرامی خنک می شود.

فولارین کولاوله، یکی از نویسندگان این مطالعه، زمین شناس رصدخانه زمین لامونت-دوهرتی، که بخشی از مدرسه آب و هوای کلمبیا است، و استادیار علوم زمین و محیط زیست، گفت: «این نتایج جدید ما را به ویژه مهم می کند زیرا مریخ آزمایش های طبیعی بسیار متفاوتی را به ما می دهد. این نشان می‌دهد که در سیاره‌ای بدون تکتونیک صفحه‌ای، ساختارهایی که میلیاردها سال پیش ایجاد شده‌اند می‌توانند مهم باقی بمانند و همچنان محل شکسته شدن پوسته را کنترل کنند.

جهت‌گیری گسل S0976a مطابق با آنچه دانشمندان انتظار می‌رفتند اگر سازه‌های باستانی و از پیش موجود امروز دوباره تحت تنش‌های ناشی از ترکیبی از سرد شدن طولانی‌مدت سیاره، منطقه آتشفشانی تارسیس و اثرات محلی بیشتر مرتبط با خود دره می‌لغزند، مطابقت دارد.

نتیجه، Valles Marineris را به مجموعه‌ای کوچک اما رو به رشد از مناطقی که داده‌های InSight گسل‌های فعال در مریخ کنونی را نشان داده‌اند، اضافه می‌کند. از طریق مارسزلزله‌های ثبت‌شده، اکنون سبک‌های مختلفی از گسل‌شدن فعال در زیر شکاف‌های Valles Marineris، Cerberus Fossae و دشت Elysium Planitia جنوبی شناسایی شده‌اند که نشان می‌دهد تنش‌های درون پوسته مریخ به‌جای پیروی از یک الگوی ساده در سطح سیاره، از مکانی به مکان دیگر به‌طور قابل‌توجهی متفاوت است.

محققان می‌گویند این یافته‌ها نشان می‌دهد که چه مقدار اطلاعات در ثبت‌های لرزه‌ای بازگردانده شده توسط InSight باقی مانده است، حتی اگر این مأموریت در سال 2022 به پایان رسید.

دویون کیم، نویسنده ارشد این مطالعه، استادیار علوم زمین و سیاره‌شناسی در امپریال، گفت: «S0976a یک رویداد خارق‌العاده است که نقش مهمی در درک ما از سیاره سرخ بازی می‌کند.

امواج آن از هسته عبور کردند و به ما کمک کردند تا عمیق‌ترین بخش مریخ را بررسی کنیم، و اکنون آنها به ما می‌گویند که در خود منبع چه اتفاقی افتاده است. از یک ماترزلزله می‌توانیم هم در مورد مرکز سیاره و هم در مورد یک گسل فعال در زیر یکی از چشمگیرترین مناظر آن بیاموزیم.

Jung-Hun Song و همکاران، کرنش فعال پوسته و فعال سازی مجدد گسل در Valles Marineris، Nature Communications (2026). DOI: 10.1038/s41467-026-78193-6

سواتی مستری دارای مدرک لیسانس در مهندسی الکترونیک است و از سال 2019 به عنوان ویرایشگر محتوا کار کرده است. او ویرایش اسناد تحقیقاتی در زمینه فناوری، مراقبت های بهداشتی و علم مواد را تجربه کرده است و علاقه خاصی به فناوری و فضا دارد. نمایه کامل →

لیسانس زیست شناسی ریاضی، کارشناسی ارشد در نوشتن خلاق. خوش سفر با دیدگاه های منحصر به فرد در علم و زبان. نمایه کامل →

این داستان توسط موسسه زمین، دانشگاه کلمبیا http://blogs.ei.columbia.edu بازنشر شده است.