شکاف غول پیکر در مریخ هنوز از نظر تکتونیکی فعال است

تحقیقات جدید در مورد یک زمین لرزه که قبلا رکوردشکن بود نشان می دهد که دره مریخ بزرگ - بزرگترین دره شناخته شده در منظومه شمسی - هنوز از نظر زمین ساختی فعال است، حتی اگر سیاره سرخ از نظر زمین شناسی "مرده" باشد.

در 25 آگوست 2021، فرودگر InSight ناسا که در سال 2018 بر روی سیاره سرخ فرود آمد، یک ماترزلزله قدرتمند به نام S0976a را شناسایی کرد. معادل مریخی یک زمین لرزه به بزرگی 4.2 رسید که در آن زمان قوی ترین زمین لرزه ای بود که اینسایت یا هر فرودگر مریخ دیگری تا به حال دیده بود. (از آن زمان، یک زمین لرزه 4.7 ریشتری در ماه مه 2022 آن را از رتبه اول حذف کرد، اما S0976a در رتبه دوم این لیست قرار دارد.)

بر خلاف بسیاری از مریخ‌لرزه‌ها، که لرزه‌های جزئی ناشی از برخورد شهاب‌سنگ در نزدیکی InSight بوده‌اند، S0976a یک غرش عمیق بود که از سمت مقابل مریخ به عنوان زلزله‌شناس رباتیک، در نیمه غربی Valles Marineris سرچشمه می‌گیرد. در مطالعه جدید که در 15 اکتبر در ژورنال Nature Communications منتشر شد، محققان داده‌های امواج لرزه‌ای S0976a را مجددا تجزیه و تحلیل کردند و دریافتند که زمین‌لرزه از درون یک خط گسلی که در زیر دره بزرگ قرار دارد منشأ گرفته است. آنها استدلال می کنند محتمل ترین توضیح این است که حرکت تکتونیکی در این شکاف پوسته پنهان وجود داشته است.

جونگ هون سونگ، نویسنده اول این مطالعه، محقق دپارتمان علوم و مهندسی زمین در امپریال کالج لندن، در بیانیه ای گفت: "دره مارینریس یکی از دیدنی ترین سازه های زمین شناسی در منظومه شمسی است، اما تا به حال ما به طور قطع نمی دانستیم که گسل های 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 زمین لرزه ایجاد کنند، مدت‌ها پس از پایان فرآیندهای زمین‌شناسی که در ابتدا آنها را تشکیل می‌دادند.»

S0976a دومین زمین لرزه بزرگی است که تا کنون توسط فرودگر InSight ناسا شناسایی شده است که در اینجا در اتاق تمیز ناسا در 30 آوریل 2015 نشان داده شده است. (اعتبار تصویر: NASA/JPL-Caltech/Lockheed Martin) جهانی "مرده" زمین شناسی

Valles Marineris مجموعه عظیمی از خندق‌ها و دره‌های به هم پیوسته است که طول آن تا ۲۵۰۰ مایل (۴۰۰۰ کیلومتر) یا تقریبا ۱۰ برابر طولانی‌تر از گراند کانیون است. همچنین تا 20 برابر عریض‌تر و پنج برابر عمیق‌تر است، به این معنی که اگر در پایین‌ترین قسمت زمین گیر افتاده‌اید، ممکن است چند ماه طول بکشد تا دوباره به بیرون صعود کنید.

شکاف عظیم - که از نام فضاپیمای مارینر 9 که در سال 1971 به کشف آن کمک کرد، نامگذاری شده است - به وضوح از فضا قابل مشاهده است، مانند یک زخم غول پیکر که بر روی صورت سیاره سرخ حک شده است. از مدار، منطقه تارسیس را نیز می‌بینید که محل آتشفشان‌های غول پیکر مریخ است، از جمله المپوس مونس، که حداقل سه برابر بلندتر از قله اورست است.

این ساختارهای باشکوه گواه این است که مریخ زمانی از نظر زمین شناسی فعال بوده است، شاید حتی بیشتر از زمین. با این حال، طبق گزارش آژانس فضایی اروپا، دانشمندان بر این باورند که سطح سیاره سرخ برای نزدیک به 3 میلیارد سال نسبتا بدون تغییر باقی مانده است.

طول Valles Marineris تقریبا به اندازه پهنای قاره ایالات متحده است. (در این عکس که توسط مدارگرد مریخ اودیسه ناسا گرفته شده است، یک توهم نوری که به عنوان وارونگی امدادی شناخته می شود ممکن است باعث شود که دره به گونه ای به نظر برسد که گویی بالای سطح بالا آمده است، در حالی که اینطور نیست.) (اعتبار تصویر: NASA/JPL-Caltech/ASU) دلیل این امر دو مورد است. اولا، مریخ کوچکتر از زمین است، بنابراین هسته و گوشته آن بسیار سریعتر از سیاره ما سرد شده و بنابراین پویایی کمتری دارند. دوم اینکه مریخ هیچ صفحه تکتونیکی ندارد.

بیرونی ترین لایه سیاره سرخ به جای تکه های غول پیکری از پوسته که در مقابل یکدیگر قرار می گیرند، تقریبا کاملا دست نخورده است و مانند یک درپوش غول پیکر بر روی قسمت های داخلی مذاب خنک کننده آن عمل می کند. (تحقیق منتشر شده در اوایل این هفته نظریه "مرده" را زیر سوال می برد و اشاره می کند که ماگما ممکن است هنوز در زیر آتشفشان های خاموش مریخ در کمین باشد).

با وجود این، مریخ هنوز دارای خطوط گسل است. اما این خطوط به جای اینکه مرزی بین صفحات تکتونیکی باشند، بیشتر شبیه ترک های غول پیکر در پوسته آن هستند که برخی از آنها در سطح قابل مشاهده هستند.

نشانه های حیات تکتونیکی

این تیم گفت، در مطالعه جدید، محققان شواهدی را کشف کردند که آن‌ها آن را مارش‌لرزه لغزشی می‌نامند، جایی که «بلوک‌های پوسته به صورت افقی در امتداد یک گسل شیب‌دار و عمیقا ریشه‌دار از کنار یکدیگر حرکت می‌کنند». آنها معتقدند که این اتفاق در جایی بین 12 تا 25 مایلی (20 تا 40 کیلومتری) زیر Valles Marineris رخ داده است.

محققان همچنین چندین علت بالقوه دیگر این زمین لرزه را شبیه سازی کردند، از جمله برخورد بزرگ سیارک یا رانش زمین در داخل دره، اما هیچ چیز دیگری نمی تواند الگوهایی را که دیدند توضیح دهد.

با استفاده از داده‌های امواج لرزه‌ای که توسط InSight گرفته شده است، محققان توانستند مرکز زمین لرزه S0976a (که به عنوان یک ستاره زرد در نزدیکی بالای این نقشه نشان داده شده است) را مشخص کنند. (اعتبار تصویر: NASA/JPL/GSFC/ESA/DLR/FuBerlin/ASU/J Davis) سونگ گفت: «آنچه نتیجه را قانع‌کننده می‌کند این است که چندین نوع کاملا متفاوت شواهد در یک جهت اشاره می‌کنند.

این یافته همچنین این امیدواری را ایجاد می کند که فعالیت های زمین ساختی مشابهی می تواند روزی در جهان های دیگر در سراسر منظومه شمسی شناسایی شود.

سونگ گفت: «مطالعه ما فرصت‌های هیجان‌انگیزی را برای کشف فعالیت‌های لرزه‌ای در حال انجام بر روی دیگر اجرام سیاره‌ای که در غیر این صورت ممکن است از نظر زمین‌شناسی غیرفعال بدانیم، باز می‌کند.

نقشه برداری ارتعاشات مریخ

این کشف اهمیت شناسایی و مطالعه مار لرزه ها را که به لطف InSight به طور رسمی در سال 2019 کشف شد، برجسته می کند. (از آن زمان دانشمندان با استفاده از داده‌های جمع‌آوری‌شده توسط فرودگرهای وایکینگ در اواخر دهه 1970، زمین لرزه‌های قدیمی‌تری را کشف کردند.)

InSight آخرین سلفی خود را در 19 دسامبر 2022 به زمین ارسال کرد که پوشش سنگینی از غبار مریخ را بر روی صفحات خورشیدی آن نشان می داد. ماموریت آن دو روز بعد رسما پایان یافت. (اعتبار تصویر: NASA/InSight) دویون کیم، یکی از نویسندگان این مطالعه، رئیس آزمایشگاه لرزه‌شناسی زمینی و سیاره‌ای کالج امپریال لندن در بیانیه‌ای گفت: «S0976a یک رویداد خارق‌العاده است. 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 مارزلزله، ما می توانیم هم در مورد مرکز سیاره و هم در مورد یک گسل فعال در زیر یکی از چشمگیرترین مناظر آن بیاموزیم.

داستان های مرتبط

ابری به طول 1000 مایل که هر روز در مریخ شکل می‌گیرد و ناپدید می‌شود، از «فیزیک عجیب و غریب» پیروی می‌کند که هرگز در زمین دیده نشده است.

2 میلیون رگه سیاه در مریخ بالاخره توضیحی برای حل معمای 50 ساله دارند.

کارشناسان می‌گویند: «هرگز حدس نمی‌زدم»: اثر غیرمنتظره جو مریخ را مانند خمیر دندان فشرده می‌کند.

دانشمندان به طور مشابه از ارتعاشات مریخ‌لرزه InSight برای ترسیم نقشه درونی مریخ استفاده کرده‌اند که منجر به چندین اکتشاف زیرسطحی جالب توجه شده است، از جمله ده‌ها حباب باقی مانده از پیش سیاره‌های باستانی، علت پنهان نیمکره‌های ناهموار سیاره، یک "توده گوشته" بالقوه فعال و یک مخزن غول‌پیکر به اندازه کافی مایع در زیر زمین. (1.6 کیلومتر) اقیانوس.

متأسفانه، در دسامبر 2022، InSight به معنای واقعی کلمه گرد و غبار را گاز گرفت: یک پوشش ضخیم از پودر مریخ، پنل های خورشیدی آن را مسدود کرد و مانع از بازگشت سیگنال ها به زمین توسط فرودگر شد و در نتیجه به ماموریت خود پایان داد.

این بدان معناست که ما در حال حاضر هیچ راهی برای تشخیص مارشال‌لرزه‌های جدید نداریم. با این حال، مطالعه جدید ثابت می کند که داده های بایگانی شده فرودگر همچنان می تواند به اکتشافات هیجان انگیز منجر شود.

مسابقه مریخ: آیا دانش شما از سیاره سرخ خارج از این جهان است؟