اليوم ، من المفهوم جيدًا أن كوكب المريخ هو كوكب بارد وجاف وميت جيولوجيًا. ومع ذلك ، منذ مليارات السنين عندما كان لا يزال صغيرًا ، كان الكوكب يتباهى بجو أكثر كثافة وكان الماء السائل على سطحه. منذ ملايين السنين ، شهدت أيضًا قدرًا كبيرًا من النشاط البركاني ، مما أدى إلى تشكيل ميزاته الضخمة - مثل أوليمبوس مونس ، أكبر بركان في النظام الشمسي.
حتى وقت قريب ، أدرك العلماء أن النشاط البركاني المريخي كان مدفوعًا بمصادر بخلاف الحركة التكتونية ، التي كان الكوكب خاليًا منها بلايين السنين. ومع ذلك ، بعد إجراء دراسة لعينات صخرية من المريخ ، خلص فريق من الباحثين من المملكة المتحدة والولايات المتحدة إلى أنه منذ دهور ، كان المريخ أكثر نشاطًا بركانيًا مما كان يعتقد سابقًا.
ظهرت دراستهم بعنوان "أخذ نبض المريخ عن طريق مواعدة بركان تغذيه بلوم" ، ظهرت مؤخرا في المجلة العلمية اتصالات الطبيعة. أجرى الفريق ، بقيادة بنجامين كوهين ، الباحث في مركز البحوث البيئية للجامعات الاسكتلندية (SUERC) وكلية علوم الجغرافيا وعلوم الأرض في جامعة غلاسكو ، تحليلاً لماضي المريخ البركاني باستخدام عينات من النيازك المريخية.
على الأرض ، تحدث غالبية البراكين نتيجة لتكتونية الصفائح ، التي تدفعها الحمل الحراري في عباءة الأرض. ولكن على كوكب المريخ ، فإن غالبية النشاط البركاني ناتج عن أعمدة الوشاح ، وهي عبارة عن مساكن محلية شديدة الصهارة ترتفع من عمق الوشاح. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن سطح المريخ ظل ثابتًا وباردًا على مدى السنوات القليلة الماضية.
وبسبب هذا ، تنمو البراكين المريخية (على الرغم من تشابهها في علم المورولوجيا لحماية البراكين على الأرض) ، إلى أحجام أكبر بكثير من تلك الموجودة على الأرض. أوليمبوس مونس ، على سبيل المثال ، ليس فقط أكبر بركان درع على كوكب المريخ ، ولكنه الأكبر في النظام الشمسي. في حين أن أعلى جبل على وجه الأرض - جبل. إيفرست - يبلغ ارتفاعه 8،848 م (29،029 قدمًا) ، ويبلغ طول أوليمبوس مونس حوالي 22 كم (13.6 ميل أو 72000 قدم).
من أجل دراستهم ، استخدم الدكتور كوهين وزملاؤه تقنيات التأريخ الإشعاعي ، والتي تستخدم عادة لتحديد عمر البراكين ومعدل اندفاعها على الأرض. ومع ذلك ، لم يتم استخدام هذه التقنيات سابقًا لحماية البراكين على كوكب المريخ. ونتيجة لذلك ، كانت دراسة الفريق لعينات نيزك المريخ أول تحليل تفصيلي لمعدلات النمو في براكين المريخ.
وتعرف العينات الستة التي فحصوها باسم النخلة ، وهي فئة من نيازك المريخية تشكلت من الصهارة البازلتية منذ ما يقرب من 1.3 مليار سنة. جاءت هذه إلى الأرض قبل ما يقرب من 11 مليون سنة بعد أن تم تفجيرها من على سطح المريخ بواسطة حدث ارتطام. من خلال إجراء تحليل للنيازك المريخية ، تمكن الفريق من اكتشاف ما يقرب من 90 مليون سنة من المعلومات الجديدة حول ماضي بركان مارس.
كما أوضح الدكتور كوهين في بيان صحفي لجامعة غلاسكو:
"نحن نعلم من الدراسات السابقة أن النيازك النخلية هي صخور بركانية ، وأن تطوير تقنيات المواعدة العمرية في السنوات الأخيرة جعل الناخليين مرشحين مثاليين لمساعدتنا على معرفة المزيد عن البراكين على كوكب المريخ".
كانت الخطوة الأولى هي إثبات أن عينات الصخور كانت بالفعل من أصل مريخي ، وهو ما أكده الفريق بقياس تعرضها للإشعاع الكوني. من هذا ، قرروا أن الصخور طُردت من سطح المريخ قبل 11 مليون سنة ، على الأرجح نتيجة لحدث تأثير على سطح المريخ. ثم طبقوا تقنية أشعة عالية الدقة تعرف باسم 40ع /39Ar يرجع تاريخها.
ويتكون هذا من استخدام مطياف الكتلة الغازية النبيلة لقياس كمية الأرجون المتراكمة في العينات ، والتي هي نتيجة التحلل الإشعاعي الطبيعي للبوتاسيوم. من هذا ، تمكنوا من الحصول على معلومات جديدة تبلغ قيمتها 90 مليون سنة حول سطح المريخ. أشارت نتائج تحليلهم إلى وجود اختلافات كبيرة في التاريخ البركاني بين الأرض والمريخ. كما أوضح الدكتور كوهين:
وجدنا أن النخليين شكلوا من أربع انفجارات على الأقل على مدى 90 مليون سنة. هذا هو وقت طويل جدًا للبركان ، وأطول بكثير من مدة البراكين الأرضية ، التي تنشط عادةً لبضعة ملايين من السنين فقط. وهذا يخدش سطح البركان فقط ، حيث أن كمية قليلة جدًا من الصخور كان يمكن أن تقذفها فوهة البركان - لذا يجب أن يكون البركان نشطًا لفترة أطول. "
بالإضافة إلى ذلك ، تمكن الفريق أيضًا من تضييق البراكين التي جاءت منها عينات الصخور. كشفت الدراسات السابقة التي أجرتها وكالة ناسا عن عدة مرشحين للفوهة المحتملة لمصدر نخلتي. ومع ذلك ، واحد فقط من المواقع مطابقة نتائجها من حيث عمر الانفجارات البركانية والتأثير الذي كان سيخرج العينات في الفضاء.
تقع هذه الحفرة المحددة (التي لم يتم تسميتها حاليًا) في السهول البركانية المعروفة باسم Elysium Planitia ، على بعد 900 كم (560 ميل) تقريبًا من قمة بركان Elysium Mons - الذي يبلغ ارتفاعه 12.6 كم (7.8 ميل). تقع أيضًا على بعد حوالي 2000 كم (1243 ميل) شمالًا حيث توجد مركبة ناسا كوريوسيتي حاليًا. كما أوضح كوهين ، لدى ناسا بعض صور الأقمار الصناعية المفصلة الرائعة لهذه الحفرة المحددة.
وقال: "يبلغ عرضه 6.5 كيلومترات ، وقد حافظ على أشعة القاذف من الحطام". "وتمكنا من رؤية العديد من الأشرطة الأفقية على جدران الحفرة - مما يشير إلى أن الصخور تشكل طبقات ، مع تفسير كل طبقة على أنها تدفق حمم منفصلة. تمكنت هذه الدراسة من تقديم صورة أوضح عن تاريخ النيازك النخبلي ، وبالتالي أكبر البراكين في النظام الشمسي.
في المستقبل ، من المؤكد أن عينة العودة والبعثات ذات الطاقم إلى المريخ ستوضح هذه الصورة بشكل أكبر. بالنظر إلى أن المريخ ، مثل الأرض ، هو كوكب أرضي ، فإن معرفة كل ما نستطيع حول تاريخه الجيولوجي سيحسن في نهاية المطاف فهمنا لكيفية تشكل الكواكب الصخرية في النظام الشمسي. باختصار ، كلما عرفنا أكثر عن التاريخ البركاني للمريخ ، سيكون بمقدورنا معرفة المزيد عن تكوين وتطور النظام الشمسي.
