به نقل از نیچر شهاب سنگی که در ماه سپتامبر سال ۲۰۲۱ به مریخ برخورد کرد، آنچه را که دانشمندان درباره مواد تشکیل دهنده درون این سیاره میدانستند، دستخوش تغییر کرد.
محققان با تجزیه و تحلیل انرژی لرزهای که پس از برخورد در سیاره به ارتعاش درآمده، لایهای از سنگ مذاب را کشف کردند که هسته فلزی مایع مریخ را در بر گرفته است.
این یافته که به تازگی در دو مقاله در مجله نیچر گزارش شده است، به این معناست که هسته مریخ کوچکتر از آن چیزی است قبلا تصور میشد. همچنین برخی از سوالات دیرینه در مورد چگونگی شکلگیری و تکامل سیاره سرخ در طی میلیاردها سال را نیز حل میکند.
این کشف از ماموریت اینسایت (InSight) ناسا حاصل میشود. کاوشگری که با یک لرزهسنج روی سطح مریخ فرود آمد.
بین سالهای ۲۰۱۸ تا ۲۰۲۲، این ابزار صدها مریخلرزه را شناسایی کرد. امواج لرزهای که در اثر زلزله یا برخوردها ایجاد میشوند بسته به نوع موادی که از آن عبور میکنند، میتوانند سریع یا کند شوند بنابراین زلزلهشناسان میتوانند سرعت عبور امواج را اندازهگیری کنند تا بفهمند درون یک سیاره چه میگذرد.
روی زمین، محققان از اطلاعات زمین لرزهها برای کشف لایههای سیاره ما استفاده کردهاند که شامل یک پوسته بیرونی شکننده، یک گوشته عمدتا جامد و یک هسته بیرونی مایع و یک هسته داخلی جامد میشود. یافتن اینکه آیا سایر سیارات دارای لایههای مشابهی هستند یا خیر، برای درک تاریخ زمینشناسی آنها، از جمله اینکه آیا آنها تا به حال برای حیات مناسب بودهاند یا خیر، عنصری کلیدی است.
لرزهسنج اینسایت اولین ماموریتی بود که مریخلرزهها را شناسایی کرد.
در ماه ژوئیه سال ۲۰۲۱، بر اساس مشاهدات این ماموریت از ۱۱ مریخلرزه، محققان گزارش دادند که به نظر میرسد هسته مایع مریخ شعاع حدود ۱۸۳۰ کیلومتری داشته باشد.
این بزرگتر از آن چیزی بود که بسیاری از دانشمندان انتظار داشتند و نشان میداد که هسته حاوی مقادیر شگفتانگیزی از عناصر شیمیایی سبک، مانند گوگرد همراه با آهن است.
هنری ساموئل (Henri Samuel)، ژئوفیزیکدان مؤسسه فیزیک زمین پاریس و نویسنده اصلی یکی از مقالات جدید، میگوید که برخورد شهابسنگ در ماه سپتامبر ۲۰۲۱ همه چیز را روشن کرد.
این شهاب سنگ در سمت مقابل جایی که اینسایت قرار داشت به سیاره برخورد کرد که بسیار دورتر از مریخلرزههایی بود که اینسایت پیش از آن مطالعه کرده بود و به این کاوشگر اجازه میداد تا انرژی لرزهای را که در تمام مسیر از میان هسته مریخ حرکت میکند، تشخیص دهد.
جسیکا ایروینگ(Jessica Irving)، زلزلهشناس در دانشگاه بریستول، بریتانیا و یکی از نویسندگان مقاله ساموئل، میگوید: ما بسیار هیجانزده بودیم.
حل معما
برای ساموئل، این فرصتی بود تا ایدهاش را آزمایش کند تا ببیند که آیا لایهای از سنگ مذاب هسته مریخ را احاطه کرده است یا خیر.
نحوه عبور انرژی لرزهای از سیاره نشان داد که آنچه دانشمندان تصور میکردند مرز بین هسته مایع و گوشته جامد باشد در واقع مرز متفاوتی بین مایع و جامد است. ساموئل میگوید که هسته واقعی در زیر لایه سنگ مذاب مدفون است و شعاع آن تنها ۱۶۵۰ کیلومتر است.
اندازه اصلاح شده هسته برخی از معماها را حل میکند. این بدان معناست که هسته مریخ نباید حاوی مقادیر بالایی از عناصر سبک باشد که با تخمینهای آزمایشگاهی و نظری تطبیق بهتری داشته باشد.
سیمون استهلر (Simon Stähler)، زلزلهشناس در موسسه فناوری فدرال سوئیس (ETH) زوریخ که رهبری تیمی را که مقاله سال ۲۰۲۱ را منتشر کرده بود، بر عهده داشت میگوید: این یک راه حل هوشمندانه است. او بر نتیجهگیری تیمش مبنی بر وجود مرز عمیقی بین مایع و جامد تاکید دارد و میگوید فقط معلوم شده است که این مرز بالای یک سنگ مذاب است نه بالای هسته فلز مایع.
ساختار هسته سیاره مریخ
لایهبندی عجیب
دومین مقالهای که در این مورد در مجله نیچر منتشر شد از سوی تیمی مستقل انجام گرفته است. این مقاله نیز با این موضوع که هسته مریخ توسط لایهای از سنگ مذاب پوشانده شده است، موافق است اما تخمین میزند که شعاع هسته ۱۶۷۵ کیلومتر باشد.
این تحقیقات امواج لرزهای ناشی از همان برخورد شهابسنگ دوردست و همچنین شبیهسازی خواص مخلوط عناصر مذاب مانند آهن، نیکل و گوگرد را در فشارها و دماهای بالا در هسته مریخ بررسی کرده است.
امیر خان(Amir Khan)، نویسنده اصلی این مقاله، ژئوفیزیکدان در موسسه فناوری فدرال سوئیس زوریخ، میگوید که داشتن سنگ مذاب درست در برابر آهن مذاب به نظر منحصر به فرد میرسد. این ویژگی لایهبندی مایع-مایع در زمین وجود ندارد.
لایه سنگ مذاب ممکن است از یک اقیانوس ماگمایی که زمانی مریخ را پوشانده بود، باقی مانده باشد.
فرودگر اینسایت اکنون از کار افتاده است زیرا صفحات خورشیدی آن پوشیده از گرد و غبار است، بنابراین بعید است که دانشمندان شواهدی دیگری را جمعآوری کنند که بتواند به این زودیها مجددا اندازه هسته مریخ را به طور اساسی اصلاح کند.
اما بررسی مشاهدات گذشته این ماموریت ممکن است جزئیات جدیدی از آنچه در مریخ وجود دارد را نشان دهد.
منبع: نیچر
بنده عقیده ای بر جامد بودن هسته مرکزی داخلی زمین ندارم چرا که هنوز نتوانسته اند به درستی ثابت کنند! (نمیشود که دانشمندی کشف کند هسته داخلی زمین مواد مذاب است و دیگری هم کشف کند که جامد است! و اسم هر دو را کاشف بگذاریم و لازمه اول نقض اکتشافات ایشان است و درست نبودن گزارشات ایشان) مورد دوم اینکه احتمالات در علم به هیچ عنوان پذیرفته نمیشود چرا که هر کسی ممکن است هر چیزی را احتمال دهد! پس دلیل و برهان درستی نیست، مگر اینکه دلایلی قانع کننده داشته باشد حتی اگر ثابت نشده باشد،(چنتا که به ذهنم میرسه نام میبرم)
دلایل بنده در اینکه هسته مرکزی زمین جامد نیست:
۱_ مگر نه این است که دلیل مواد مذاب داخل زمین فشار و حرارت بالاست؟ پس هرچه فشار و حرارت بیشتر مذاب بیشتر! (پس هسته مرکزی زمین هم جامد نیست) بلکه مایعیست که به دلیل چگالی بالاتر از آنچه که دانشمندان تصور میکنند، فشار خودش به خودش،بدلیل حفظ حرارت بالا توسط پوسته و گوشته زمین که حکم پوشانندگی را دارد ،ملکول های آن گرایش چسبندگی شدید به هم را دارند
۲_ دلیل دوماینکه موادی که چگالی پایین تر دارند نمیتوانند به موادی که چگالی بالاتری دارند فشار وارد کنند! به همین راحتی! ( مگر نمیگوند کره زمین همه مواد مذاب و گداخته بوده و طی چندین میلیون سال سرد و خنک و قابل زیست شده ، و مواد سنگین تر و الباقی مواد فلزی و چگال تر هم به سمت هسته زمین راه یافته و( گوشته و پوسته تشکیل شده به علت پدید آمدن گازها؛ اکسیژن و هیدروژن آب تشکیل شده و روند خنک شدن پوسته زمین به دیل باران و بخار مجدد ادامه یافته و..) به هر حال مواد با چگالی بالاتر در هسته زمین راه یافته و به هیچ عنوان پوسته نمیتوان به گوشته زمین فشار وارد کند چرا که گوشته زمین سنگهای سخت تری دارد و چگال تر از پوسته زمین است و پوسته زمین حکم پوشانندگی را در مقابل گوشته دارد و به همین منوال هسته مرکزی زمین چگالی بیشتری دارد و پوسته زمین حکم پوشانندگی (کمتر از دست دادن انرژی) را دارد و مکمل یگدیگر هستند،_ شاید برای شما سوال ایجاد شود که پس فشاری که در عمق ۲۰۰ کیلومتری زمین برای تشکیل الماس شکل میگیرد از چیست؟(۱۵۰ تا۳۰۰ کیلومتری عمق زمین ،مکانی که تحت شرایطی خاص الماس تشکیل میشود) به چه دیل است؟ آیا این فشار پوسته بر گوشته زمین است؟ نخیر این فشار پوسته زمین به گوشته زمین نیست ، این فشار و گرانش ونیروی جاذبه و نیروهای الکترومغناطیسی که از مرکز و هسته کره زمین ساطع میشود و مواد و اجرام را به سمت خود میکشاند(و دلیل اکثر نیروهای کششی و جنبشی میباشد) این عامل باعث فشار پوسته زمین به گوشته زمین میشود، اکثر موادی که در پوسته زمین وجود دارد را به سمت گوشته و در راستای هسته کره زمین میکشاند، پس عمل اصلی ،خود هسته زمین است که در جنبش و حرکت است و تفاوتش این است که خودش به خودش فشار های متعددی میآورد و قادر به ساکن کردن و جامد کردن خودش نمیباشد چرا که این انرژی های گرانشی تمایل دارندبصورت مساوی در هسته زمین پخش و تقسیم شوند
و با این حساب خود هسته مرکزی زمین نقش اصلی را در گرانش و جاذبه دارد و امکان جامد بودنش وجود ندارد چرا که اگر جامد بود حرکت فعالیتی نداشت و قطعا قادر نبود نیروهای فوق را تولید کند.
۳_ دلیل سوم(از نگاه دانشمندان که به هیچ عنوان وارد نیست) اینکه چنانچه پوسته به گوشته زمین فشار میآورد وگوشته به هسته زمین(بدون در نظر گرفتن عامل اصلی که هسته و مرکز زمین است! و باعث وجود فشار و جاذبه است) و باعث ایجاد مواد مذاب در هسته زمین میشد! و تحت فشار های زیاد و شدید مرکز هسته هم جامد میشد !!! (این فشاری که نام میبرند فشاریست غیر قابل تصور) این یعنی هیچ راه فراری حتی به سر سوزن هم برای مواد مذاب نبوده که باعث شده هسته مرکزی زمین تحت فشار زیاد با وجود ذوب بودن جامد شود! در صورتی که به هیچ عنوان این چنین نیست و بار ها شاهد دهان باز کردن زمین و تخلیه آن به شکل آتش فشان ها بوده ایم
و اگر چنین بود زمین بار و مواد مذاب داخلی خود را به حدی خالی میکرد که از این فشار رهایی یابد
۴_ دلیل چهارم ،خود به تنهایی کافیست و موضوع را روشن میکند آن هم جابجایی قطب مغناطیسی زمین است ، از آنجایی که پایداری کره زمین و تمام نیرو و انرژی از مرکز زمین است که هسته نامیده میشود اگر این هسته جامد بود به هیچ عنوان قطب های مغناطیسی زمین، آن هم بصورت جداگانه! در حرکت نبودند! بله قلب شمال مغناطیسی زمین سالانه ۴۰ کیلومتر تغییر مکان دارد و این حرکت جدا از حرکت قطب مغناطیسی جنوب کره زمین است! و هر یک بصورت جداگانه در حرکت اند! (جهت قطبهای مغناطیسی را به راحتی میتوانند تشخیص دهند) این دلیل و موضوع بسیار با اهمیت است و خود به تنهایی نظریه جامد بودن هسته کره زمین را نقض میکند، چرا که هسته مرکزی زمین بیشترین انرژی را دارد و باعث وجود انرژی های این چنینی است و اگر جامد بود تغییر مکان قطبین مغناطیسی کره زمین را نداشتیم.