قد يكون لدى نفسية الكويكب المعدني براكين من الحديد المصهور

Send

تخيّل وقتًا في ماضي النظام الشمسي حيث لم تكن الكويكبات صخرًا صلبًا ، بل بقعًا من الحديد المصهور. يبدو الأمر غريباً ، لكن ربما كان هذا هو الحال. وفي الظروف المناسبة ، كان بعض تلك الكويكبات تنبت البراكين. أحد تلك الكويكبات ، Psyche ، هو وجهة مهمة لوكالة ناسا.

هذا هو الاستنتاج الذي توصل إليه العلماء في جامعة سانتا كروز في دراسة جديدة ستنشر قريبًا في رسائل البحوث الجيوفيزيائية.

العلماء هم فرانسيس نيمو ، أستاذ علوم الأرض والكواكب في جامعة كاليفورنيا ، سانتا كروز (UCSC) ، وطلاب الدراسات العليا جاكوب أبراهامز. شرعوا في هذا البحث بسبب خطط وكالة ناسا لإرسال مركبة فضائية إلى النفس الكويكب. النفس كويكب فريد. ليس فقط أكبر كويكب في نظامنا الشمسي ، ولكن يبدو أنه قلب الحديد والنيكل المكشوف لكوكب مبكر.

في فوضى النظام الشمسي المبكر ، اصطدمت قطع من الصخور وأحيانًا مجتمعة. مع مرور الوقت ، شكلوا قطعًا أكبر وأكبر والتي تشكلت في النهاية في الكواكب الصخرية. في الكواكب المشكلة بالكامل مثل الأرض ، يتم دفن قلب الحديد والنيكل تحت قشرة سيليكات. إنه نفس الشيء على جميع الكواكب والأقمار وعلى معظم الكويكبات.

لكن بعض الكواكب الصغيرة كانت ستعاني من اصطدامات كارثية ، وسيتم تجريد طبقاتها الخارجية ، تاركة النواة المنصهرة الغنية بالحديد. كان من الممكن أن يبرد هذا القلب في درجات الحرارة المتجمدة في الفضاء ، مع احتمال تصلب السطح أولاً. هذا ما يعتقدون أنه حدث لنفسي.

"ذات يوم التفت إلي وقال" أعتقد أن هذه الأشياء ستندلع ".
البروفيسور فرانسيس نيمو ، UCSC علوم الأرض والكواكب.

قبل مهمة ناسا في النفس ، أصبح نيمو مهتمًا بالكويكبات المعدنية. كان مهتمًا بتكوينها ، وما هي الدلائل على ذلك التكوين التي يمكن أن تقدمها النيازك هنا على الأرض. كان لديه طالب دراسات عليا يعقوب أبراهامز يدير بعض النماذج لكيفية تكوين الكويكبات وتبريدها.

اتضح أن بعض هذه الكويكبات على الأقل كانت ستشهد ثورات بركانية من الحديد المنصهر.

قال نيمو في بيان صحفي: "ذات يوم التفت إلي وقال: أعتقد أن هذه الأمور ستندلع". "لم أفكر في الأمر من قبل ، ولكن من المنطقي أن يكون لديك سائل مزدهر تحت قشرة كثيفة ، لذلك يريد السائل الصعود إلى القمة."

لم تكن هذه البراكين الحديدية قد اندلعت على كل هذه الكويكبات الأساسية المكشوفة. كان يجب أن تكون ضخمة بما فيه الكفاية بحيث يبرد السطح ويتصلب بسرعة ، بينما يظل القلب منصهرًا. ولكن ليس كلهم سيتصرفون بهذه الطريقة.

وقال نيمو: "في بعض الحالات ، يتبلور من المركز إلى الخارج ولن يكون بركانيًا ، ولكن البعض قد يتبلور من الأعلى إلى الأسفل ، لذا ستحصل على صفائح صلبة من المعدن على السطح مع معدن سائل تحته".

في هذه الكويكبات المعدنية ، كانت القشرة الصلبة تضغط النواة المنصهرة. كان من شأنه أن يبقي الحديد المنصهر مغلقًا في القلب. ولكن مع مرور الوقت ، كانت هناك تغييرات في القشرة.

ستبرد القشرة ، وسيشكل الضغط والتبريد تشققات إجهاد وأعطال في القشرة. كان اللب المنصهر أكثر طفوًا ، وسيكون تحت الضغط. عندما تتشكل الشقوق والعيوب ، كان من الممكن أن يهرب الحديد المنصهر ، مما يخلق البراكين الحديدية.

"... لا شيء يشبه تدفقات الحمم البركانية السميكة التي تراها في هاواي."
البروفيسور فرانسيس نيمو ، UCSC علوم الأرض والكواكب.

لا نعرف بالضبط كيف ستبدو هذه البراكين الحديدية. ولكن بحسب الباحثين ، هناك احتمالان على الأقل. يعتمد بشكل كبير على تكوين الصخور المذابة.

قال أبراهامز: "إذا كان معظمه من الحديد النقي ، فستكون هناك ثورات من تدفقات سطح منخفضة اللزوجة منتشرة في صفائح رقيقة ، لذلك لا شيء يشبه تدفقات الحمم اللزجة السميكة التي تراها في هاواي". "في الطرف الآخر ، إذا كانت هناك عناصر خفيفة مخلوطة وغازات تتوسع بسرعة ، فقد يكون لديك براكين متفجرة قد تترك حفرًا في السطح."

من غير المحتمل أن تكون مهمة Psyche التابعة لوكالة ناسا قادرة على رؤية أي دليل واضح على هذه البراكين الحديدية. حدث كل ذلك قبل مليارات السنين ، وكان من الممكن أن تصطدم التصادمات والبلى بتمزق على سطح الكويكبات مثل سايكي منذ ذلك الحين. قال أبراهامز "ليس من الواضح كيف قد يبدو الآن".

ولكن لا تزال هناك بعض علامات هذه البراكين الحديدية. يمكن أن يكون هناك اختلافات في لون المواد على السطح. قد يكون هناك بعض الفتحات البركانية. ولكن لا تتوقع أي مخاريط الحمم البركانية.

مهمة Psyche لا تتعلق بشكل صارم بإيجاد أدلة على النشاط البركاني ، لها أهداف علمية أخرى. في الواقع ، وفقًا لـ Nimmo ، فإن أفضل مكان للعثور على دليل على نشاط البراكين الحديدية على الكويكبات مثل Psyche قد يكون في الكويكبات المعدنية هنا على الأرض.

قال نيمو: "هناك الكثير من هذه النيازك المعدنية ، والآن بعد أن عرفنا ما نبحث عنه ، قد نجد أدلة على البراكين فيها". "إذا اندلعت المادة على السطح ، فسوف تبرد بسرعة كبيرة ، الأمر الذي سينعكس في تكوين النيزك. وقد تكون بها فتحات خلفها بهروب الغاز ".

قدم العلماء هذه النتائج في مؤتمر علوم القمر والكواكب الأخير ، ووجدوا أن فريق بحث آخر توصل إلى نفس الاستنتاج. ملخص عن نتائج هذا الفريق هنا.

هذه نتائج مثيرة للاهتمام ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى الصورة التي يرسمونها. يمر كوكب صغير ، أو كوكب أولي ، يسافر عبر النظام الشمسي القديم ، في حادث تصادم كارثي. يتم تجريد السطح ، تاركًا فقط قلبًا منصهرًا. يبرد السطح ، محاصرا القلب المنصهر تحته ، فقط للهروب في البراكين الحديدية حيث تؤدي الضغوط إلى تشققات في السطح.

قال أبراهامز: "إنها ليست فكرة صادمة ، لكننا لم نفكر أبدًا في البراكين الحديدي من قبل ، لذا فإن البحث عن شيء جديد ومثير للاهتمام".

من المقرر إطلاق مهمة Psyche التابعة لوكالة ناسا في عام 2022. وفي عام 2026 ستصل إلى Psyche ، ثم ستقضي 21 شهرًا تدور حول الكويكب ، ورسم معالمه السطحية ودراسة خصائصه الأخرى. ستشمل المركبة الفضائية عدة أدوات: