فاش شدن دیرینه اقلیم مرطوب مریخ توسط دریاچه باستانی گودال گیل

  • زمان : ۱۳۹۴/۷/۲۳،‏ ۰:۱۶
  • نمایش : ۱٬۰۱۱ دفعه
  • موضوع : اخبار سایت
به نظر می رسد اتمسفر مریخ میلیارد ها سال قبل به نسبت زمان حال از ساختار فشرده تری برخوردار بوده است و هیدروسفر (آب کره ) فعالی داشته که می توانسته است آب را به صورت دریاچه هایی دیرپا در خود ذخیره کند.
توضیح عکس: منظره ای از زاویه جنوبی ساختار کیمبرلی(Kimberely). لایه های موجود در جلوی عکس که به سمت پایه کوه شارپ شیب پیدا کرده اند، تورفتگی باستانی را نشان می دهند که قبل از شکل گیری قسمت بزرگتر کوه وجود داشته اند.

بیش از یک دهه است که زمزمه هایی درباره یک اکتشاف بزرگ در مریخ به گوش می رسد: جستجوی آب. در گزارش جدید تیم تحقیقاتی آزمایشگاه علمی مریخ (MSL) آخرین نتایج به دست آمده از تحقیقات خود مربوط به یافتن آب در مریخ و علاوه بر آن نحوه پیدایش و مدت زمان دوام آن بر روی سطح مریخ در گذشته های دور را ارائه کرده اند.

به نظر می رسد اتمسفر مریخ میلیارد ها سال قبل به نسبت زمان حال از ساختار فشرده تری برخوردار بوده است و هیدروسفر (آب کره ) فعالی داشته که می توانسته است آب را به صورت دریاچه هایی دیرپا در خود ذخیره کند. تیم MSL به این نتیجه رسیده اند که بخشی از این آب زمانی گودال گیل (Gale Crater) را پر می کرده است. محلی که مریخ نورد کنجکاوی(Curiosity) در آن فرود آمد و رسوبات به صورت لایه لایه ته نشین شده اند و ساختار کوه واقع در میان این گودال را شکل داده اند.

کنجکاوی از اوت 2012 تا کنون در گودال گیل مشغول به کند و کاو است. منطقه ای که عمرش را بین 3.6 تا 3.8 میلیارد سال تخمین زده اند. در اواسط سپتامبر 2014 این مریخ نورد به تپه دامنه کوه آئولیس، (با نام غیر رسمی کوه شارپ) رسید. این کوه لایه لایه که 3 مایل ارتفاع دارد، به احترام زمین شناس مرحوم موسسه کالتچ، رابرت شارپ، نام گذاری شده است. کنجکاوی تا کنون در حال اکتشاف ساختار بنیادین این کوه بوده است.
به گفته آشوین واساوادا، از اعضای تیم MSL، مشاهدات این مریخ نورد نشان می دهد که یک سری جریانات و دریاچه های دیرپا در برخی نقاط وجود داشته اند که عمرشان به 3.3 تا 3.8 میلیارد سال قبل بر می گردد. این جریانات رسوباتی را بر جای گذاشته اند که به آرامی لایه های زیرین کوه شارپ را شکل داده اند. با این حال این دریاچه های دیرپا با مدل آب و هوایی که پیش بینی می شود در گذشته های دور در مریخ وجود داشته است، سازگاری ندارد. شرایطی که در آن همه چیز یخ زده بوده است.

این عدم تطابق میان پیش بینی های آب و هوای گذشته مریخ که برگرفته از مدل های ارائه شده توسط "دیرینه اقلیم شناسان" است و نشانه هایی که از گذشته پر آب این سیاره توسط زمین شناسان بدست آمده است، شباهت هایی با قرون پر رمز و راز گذشته زمین دارد.

زمانی زمین شناسان ابتدا به شناسایی اشکال قاره ها پرداختند و آنها را به صورت تکه های به هم ریخته پازل کنار هم قرار دادند. جان گروتزینگر، عضو تیم موسسه فناوری کالیفرنیا(کالتچ) در پاسادنا در این رابطه گفت:" با تطبیق دادن اشکال قاره ها، زمین شناسان شواهد دیرینه شناسی را یافتند که نشان می داد فسیل های گیاهان و حیوانات یافت شده در آفریقا و آمریکای جنوبی با هم شباهت تنگاتنگی داشتند. علاوه بر آن سنگ های آتش فشانی منحصر بفردی را کشف کرده اند که خاستگاه یکسانی داشتند. مشکل این بود که دانشمندان گسترش جمعیت بر روی زمین را نمی توانستند با یک مکانیزم فیزیکی توجیه کنند و چگونگی حرکت قاره ها بر روی پوسته زمین و رانش آن ها از هم را توضیح دهند. این اتفاق به نظر غیر ممکن بود. جواب این معما در حرکت صفحه های تکتونیکی زمین یافت شد. به احتمال زیاد در مورد معمای مریخ هم جوابی وجود دارد که ما نمی دانیم."

کنجکاوی بارها در گودال گیل در مناطقی که مورد جالبی دیده شده، توقف کرده و به بررسی آن پرداخته است. این کاوشگر از تمام موارد موردنظرش عکس انداخته و خاک آن ناحیه را با مته مخصوص خود کنده و به عنوان نمونه مورد بررسی قرار می دهد. نمونه ها به داخل آزمایشگاه داخلی آن هدایت می شوندو به کمک ابزارهایی که قدرت تصویربرداری های بالایی دارند مانند دوربین های مداربسته وتجزیه تحلیل های طیف نگاری از آنها اطلاعات بدست می آورد. دانشمندان MSL این داده ها را در کنار هم قرار داده و گزارش های منطقی و دقیقی را از سیر تکاملی این منطقه مریخ ارایه می دهند.
قبل از فرود کنجکاوی بر سطح مریخ، دانشمندان بر این فرض بودند که گودال گیل با لایه های رسوبی پر شده است. برخی فرضیه ها بر این اساس بود که این رسوبات خشک هستند و بادهای شن و خاک آنها را به آنجا آورده اند. اما با تمرکز بیشتر بر این ناحیه به این نتیجه رسیده اند که این لایه های رسوبی توسط جریانات آب و دریاچه های باستانی در آن منطقه ته نشین شده اند. آخرین نتایج بدست آمده از شواهد کنجکاوی این فرضیه را درمورد بخش های پایینی کوه شارپ تایید می کند. بر اساس تحلیل های جدید، دست کم لفاف لایه های پایینی کوه شارپ غالبا توسط رودها و دریاچه هایی در گذشته های دور بوجود آمده اند.

واساوادا گفت:" در طول راهپیمایی مریخ نورد در گودال گیل، ما حین مشاهده این جریان های سریع السیر باستانی متوجه الگوهای زمین شناسی با ساختار ماسه ای درشت شدیم گویا این جریان ها در این مکان به درون آب راکد ریخته می شدند. پیش بینی ما این بود که شاهد سنگ های رسوبی و دانه درشت در نزدیکی کوه شارپ باشیم. اکنون که به نزدیکی کوه شارپ رسیده ایم، وجود لایه های نازکی از گلسنگ را به وفور می بینیم." به نظر می رسد این لایه های گلی رسوبات دریاچه های باستانی هستند.

وودی فیشر عضو کالتچ گفت:" این لایه های نازک گلسنگ بسیار شبیه نمونه های موجود بر روی زمین است. اندازه این لایه ها که معمولا در مقیاس میلیمتر و سانتی متر وجود دارند، آرایشی از لایه های رسوبی ته نشین شده بسیار ظریف درون آب راکد را نمایش می دهند. این دقیقا همان چیزی است ما در سنگ های دریاچه های باستانی زمین میبینیم. گلسنگ همیشه در دریاچه های یافت می شود که آب آن به مدت طولانی راکد بوده است و احتمالا صدها یا میلیون ها سال دائما درحال افزایش و کاهش مقدار آب بوده است. این نوع دریاچه ها رسوباتی را در خود ته نشین می کنند که در نهایت بخش های پایینی یک کوه را شکل می دهند."

به گفته گروتزینگر امروزه به طور غیر منطقی هرجا که کوهی است زمانی در انجا آبگیری وجود داشته و در برخی موارد پر از آب بوده است. کنجکاوی تا کنون حدود 75 متر از توده رسوبات را اندازه گیری کرده است اما بر اساس نقشه برداری داده های بدست آمده از مدارگرد شناسایی مریخ ناسا و عکس های دوربین کنجکاوی، به نظر می رسد ارتفاع رسوبات ته نشین شده ای که توسط آب به آنجا آورده شده اند حداقل 500 تا 650 پا(150 تا 200 متر) از سطح گودال افزایش پیدا کرده است و این پدیده با دوره زمانی میلیون ساله ای که دریاچه ها به طور متناوب درون آبگیر گودال گیل به وجود آمده اند برابر است. علاوه بر آن ضخامت کلی رسوبات ته نشین شده در گودال گیل همچنان درحال افزایش است که این نشان می دهد هنوز واکنش با آب وجود دارد. این ضخامت شاید به 2600 پا(800 متر) از سطح گودال برسد و احتمالا در طول 10 ها میلیون سال اتفاق افتاده است.

اما لایه هایی که در سطوح بالاتر ته نشین شده اند به آب به عنوان عامل رسوبی احتیاجی ندارند. گروتزینگر گفت:" در ارتفاع بالای 800 متر هیچ اثری از لایه های هیدراته شده(واکنش با مولکول آب) دیده نمی شود و این لایه همان توده ایست که قسمت عمده ای از کوه شارپ را ساخته است. ما در ارتفاع 13000 پایی(4000 متری) هم چیزی جز لایه های خشک ندیدیم." پیشنهاد او این است که شاید تاریخچه این بخش از گودال تحت تاثیر فرسایش ، جریان های بادی یا رسوبگیری که برای بخش های پایینی اتفاق افتاده قرار گرفته است. این اتفاق ها بعد از دوره مرطوبی بوده است که طی آن کوهپایه ساخته شده است.

سوالات بیشماری در زمینه منبع اصلی آبی که رسوبات را با خود تا گودال حمل کرده است وجود دارد. برای جاری شدن آب برروی سطح مریخ، این سیاره باید جوی رقیق و آب و هوایی گرمتر از آنچه که برای گذشته این سیاره فرض شده می داشته است؛ زمانی که گودال گیل دچار فعالیت های شدید زمین شناختی بوده است. شواهدی ازاین آب و هوای مرطوب باستانی در سابقه سنگ ها وجود دارد. به هر حال مدل های اخیر "دیرینه اقلیم"مریخ عاملی است در تخمین جرم اتمسفر اولیه، ترکیبات آن و مقدار انرژی که از خورشید دریافت می کرده است. آن مدل ها نشان می دهند که اتمسفر مریخ حجم بالای آب مایع را نمی توانسته تحمل کند.

تاریخچه سنگ های کشف شده در گودال گیل همچنان سناریو متفاوتی را روایت می کنند. گروتزینگر گفت: "شواهد زمین شناسی نشان می دهد رطوبت پرچگالی در ارتفاعات لبه گودال گیل چه به صورت برف یا باران وجود دارد. در مورد گودال گیل حداقل مقداری آب توسط مناطق کوهستانی تامین می شوند که لبه گودال را شکل می دهند. اما وجود آب زیر زمینی در این منطقه بعید است. (آب زیر زمینی توجیح استانداردی است برای تطبیق دادن مشاهدات زمین شناسی مرطوب با "دیرینه اقلیم" خشک.)درست در سمت دیگر لبه شمالی گیل جلگه شمالی قرار دارد. برخی ها اینگونه استدلال می کنند که یک اقیانوس در انجا وجود داشته و این تنها راهی است که بتوان رطوبت موجود در سنگ ها را توجیح کرد. به هر حال تاکید بر وجود احتمالی اقیانوس درآن منطقه نمی تواند جاری شدن آب مایع برای مدت طولانی را توضیح دهد.

همانطور که اقلیم شناسان سعی دارند مدل های جدیدی را ایجاد کنند، کنجکاوی هم به اکتشافات خود ادامه می دهد تا به آنها کمک کند. به گفته فیشر هنوز کیلومترها راه برای کشف تاریخچه مریخ باقی مانده است. او معتقد است که برخی از اطلاعات هنوز کامل نشده اند و در سال های آینده به کمک کنجکاوی و بالا رفتن او از کوه شارپ این اطلاعات به دست می آیند. او ادامه می دهد:" لایه ها تاریخچه اولیه و داستان گیل را فاش می کنند. ما می دانیم سنگ هایی وجود دارند که در زیر اب یک دریاچه انباشته شده بودند. ساختار شیمیایی این سنگ ها چگونه است؟ این دریاچه وجود یک ارتباط بین آب و اتمسفر را نشان می دهد و باید به ما چیزهای مهمی را درباره محیط اطراف زمان بگوید."

گورتزینگر نیز اضافه کرد:" ما تمایل داریم به مریخ ساده نگاه کنیم. ما زمانی به زمین هم ساده فکر می کردیم. اما هرچه بیشتر به آن نگاه می کنیم سوال های بیشتری به ذهنمان می رسد زیرا با نگاه دقیقتری به پیچیدگی های واقعی مریخ می نگریم. اکنون زمان خوبی است برای آنکه برگردیم و انگاشت ها و فرضیه های خود را دوباره ارزیابی کنیم. یک چیزی یک جایی از نظر ما دور مانده است. "


مترجم: مائده سهرابی
منبع: [url=http://astronomy.com/news/2015/10/wet-paleoclimate-of-mars-revealed-by-ancient-lakes-at-gale-crater]Astronomy.com[/url]

همه نظرها (۰)

هیچ کس هنوز نظری ارسال نکرده