كيف كشف العلماء عن نوع جديد من الصخور المريخية بدون الصخر؟

جرد النيازك من المريخ صغيرة بشكل مذهل: أقل من 400 من المعروفة فضاء الصخور التي تم تحديدها هنا تنحدر من الكوكب الأحمر.

وحتى أصغر من ذلك هو عدد النخلايت والشسينايت، وهما نوعان من الأنواع الثلاثة الرئيسية للمريخ النيازكوالتي لا يوجد منها سوى 35 عينة في العالم مجتمعة، وفقًا لجمعية الأرصاد الجوية. لكن العلماء لم يعرفوا الكثير عنها، على الرغم من وجود الكثير من الصخور فيها منذ عقود. أراد جيمس داي، عالم الجيولوجيا والكيمياء الجيولوجية بجامعة كاليفورنيا في سان دييغو، كشف أسرارها.

وبعد أن أجرى هو وفريق من العلماء أول تحليل شامل لهذه المجموعة، توصلوا إلى اكتشاف غير متوقع – وهو نوع جديد من الصخور المريخية – ولكن بدون الصخور الفعلية أو أي صخرة أخرى تطابق وصفها على الأرض.

يعتمد الاكتشاف على توقيع جيوكيميائي غامض مضمن في بعض العينات. من المحتمل أن يكون هذا النوع المميز من الصخور هو قشرة المريخ، وفقًا لـ تم نشر البحث في المجلة تقدم العلوم.

وقال لـ Mashable: “إنها بصمة لا تمحى. لا يوجد شيء آخر يمكن أن يكون. إنها تحدق بك حرفيًا في البيانات”. “من المحتمل أن نجد هذه الصخور على المريخ.”

ناسا تقدر بحوالي 48.5 طنًا قديمًا مادة النيزك تهطل الأمطار على الأرض يوميا، ولكن الكثير منها يتبخر في الغلاف الجوي أو يغرق في الماء، الذي يغطي أكثر من 70 في المئة من الكوكب. اكتشف الناس أكثر من 82000 نيزك، لكن حوالي 0.5 بالمائة منها فقط نشأ من المريخ.

جميع النيازك المريخية المعروفة جاء من البراكين. يبدو أن النخليت والشاسنايت مرتبطان ببعضهما البعض من خلال ما يسمى “التبلور التجزيئي”، وهي طريقة أساسية لإحداث تغيرات كيميائية في الصهارة. ويعتقد العلماء أن النوعين جاءا من نفس النظام البركاني، الذي أطلق إلى الفضاء بعد اصطدام نيزك كبير بالمريخ ربما قبل 11 مليون سنة. كان من الممكن أن يؤدي الاصطدام إلى قذف الأنقاض من الغلاف الجوي إلى الفضاء. وبمرور الوقت، من الممكن أن بعض هذه القطع قد شقت طريقها إلى الأرض.

وبعد الفحص الدقيق، وجد الفريق سجلاً للغلاف الجوي المريخي في بعض النخلات، ولكن ليس جميعها. تطابق التكوين مع القياسات التي اتخذتها وكالة ناسا هبوط الفايكنج في 1970s. ويعتقد العلماء أن النخلات المنصهرة نزحت فوق سطح المريخ، أو تحته مباشرة، مما أدى إلى ذوبان بعض القشرة ودمجها.

أخذت مركبات الهبوط فايكنغ التابعة لناسا قياسات للغلاف الجوي للمريخ في السبعينيات.
الائتمان: ناسا / مركز كينيدي للفضاء التوضيح

قال داي: “تخيل أنك من المريخ، ولديك قطعة من الأرض في مجموعة النيازك الخاصة بك، وقد جاءت من هاواي. أنت لا تعلم أنها جاءت من هاواي، ولكن لديك هذه الصخرة”. “عندما تشكلت تلك الصخرة، ذابت، وتدفقت فوق صخور شديدة التغير، وتلك الصخور شديدة التغير لها بصمة على الغلاف الجوي للأرض.”

ومن خلال نظائر الكبريت، التي تتغير في الغلاف الجوي للمريخ، يمكن للفريق بعد ذلك استنتاج الشكل الذي ستبدو عليه تلك الصخور. الصخور، التي لم يذكر الفريق اسمها، هي من الصخور البازلتية بطبيعتها. وعلى الأرض، يتواجد البازلت بكثرة باعتباره الأساس الذي يقوم عليه قاع المحيط وفي المناطق التي تدفقت فيها الحمم البركانية، مثل هاواي وأيسلندا.

كما أنها قديمة جدًا لأن النخلات نفسها قديمة، وقد تشكلت منذ حوالي 1.3 مليار سنة. وقال داي إنه لكي يتم خلط صخور القشرة الأرضية بمادة النخلايت، يجب أن تكون أقدم.

جميع النيازك المريخية المعروفة جاءت من البراكين.
الائتمان: ناسا / مختبر الدفع النفاث

لكن لماذا لم يهبط أي من هذه القشرة المريخية على الأرض على شكل نيزك؟ يعتقد داي أن هذه الصخور ربما لا تحافظ على شكلها جيدًا، مما يجعل من غير المرجح أن تنجو القطع من الكارثة تأثير النيزك على المريخ. إذا انفجرت أي قطع في الفضاء، فمن غير المرجح أن تقوم بالرحلة إلى سطح الأرض دون أن يتم تدميرها.

“إنها بصمة لا تمحى. لا يوجد شيء آخر يمكن أن يكون.”

بالإضافة إلى نوع الصخور الجديد المتوقع، توفر الدراسة نظرة ثاقبة للبنية الداخلية للكوكب الأحمر، والتي تشبه في بعض النواحي بنية الأرض وفي نواح أخرى مختلفة تمامًا. يقترح الفريق أن المريخ لديه قشرة عليا متغيرة في الغلاف الجوي، وقشرة أعمق معقدة، ووشاح حيث اخترقت الأعمدة قاعدة القشرة. في وقت مبكر من تطور الكوكب، ذابت باطنه ليشكل أنواعًا مختلفة من البراكين، ويبدو أنه بقي على هذا النحو.

تشكلت النخلايت والشاسنايت بطريقة مشابهة للصخور البركانية في هاواي وأيسلندا. هناك، تضغط البراكين على الوشاح، مما يحفز القوى التكتونية التي تخلق المزيد من النشاط البركاني. لكن على الأرض، قامت الصفائح التكتونية أيضًا بإعادة خلط الخزانات التي تغذي البراكين بمرور الوقت، مما جعل المناطق الداخلية أكثر تجانسًا. لكن هذا ليس هو الحال على المريخ، حيث ظلت الخزانات متميزة.

شريحة رقيقة من نيزك Chassiny Martian في ضوء مستقطب متقاطع.
الائتمان: معهد سكريبس لعلوم المحيطات بجامعة كاليفورنيا في سان دييغو

لقد كانت مركبة ناسا المثابرة، وهي عبارة عن مختبر بحجم سيارة على ست عجلات جمع العينات من فوهة جيزيرو على المريخ منذ عام 2021 حتى يمكن إعادتها للتدقيق العلمي. والمنطقة، وهي دلتا جافة قديمة، هي المنطقة التي يعتقد العلماء أن الكائنات المجهرية ربما كانت موجودة فيها منذ فترة طويلة. لكن خطة إرسال الصخور والحبوب إلى الأرض، وهي مهمة معقدة تسمى “إرجاع عينة المريخ”، معرضة للخطر. وقد أدى ارتفاع تكاليفها إلى تسريح العمال وتحذيرات من الإلغاء من الكونجرس. وتقوم الوكالة الآن نداء يائس للحصول على مساعدة خارجية لإنقاذ المهمة.

ويأمل داي أن تجد وكالة ناسا طريقة لإعادة تلك العينات إلى الوطن. ولكن إذا لم يحدث ذلك، فلا يزال هناك الكثير الذي يمكن للبشر تعلمه من هذه النيازك.

وقال: “قد تعتقد أننا كنا سنفعل كل شيء على هذه الصخور، لكننا لم نفعل ذلك”. “لا يزال هناك الكثير من العلوم التي يتعين علينا القيام بها.”