ดาวอังคาร

ในวารสารNature Astronomyฉบับปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแอริโซนาได้ท้าทายมุมมองในปัจจุบันเกี่ยวกับวิวัฒนาการธรณีพลศาสตร์ของดาวอังคารด้วยรายงานเกี่ยวกับการค้นพบชั้นเนื้อโลกที่ยังเคลื่อนไหวอยู่ซึ่งดันพื้นผิวขึ้นด้านบนและทำให้เกิดแผ่นดินไหวและภูเขาไฟระเบิด การค้นพบนี้ชี้ให้เห็นว่าพื้นผิวที่เงียบสงบจนหลอกลวงของดาวเคราะห์อาจซ่อนสิ่งภายในที่วุ่นวายไว้ภายในมากกว่าที่เคยคิดไว้ Adrien Broquet นักวิจัยหลังปริญญาเอกจาก UArizona Lunar and Planetary Laboratory และผู้ร่วมเขียนงานวิจัยร่วมกับ Jeff Andrews กล่าวว่า "การศึกษาของเรานำเสนอหลักฐานหลายบรรทัดที่เผยให้เห็นการปรากฏตัวของแมนเทิลพลูมขนาดมหึมาบนดาวอังคารในปัจจุบัน -Hanna รองศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ที่ LPL ขนนกปกคลุมเป็นก้อนหินอุ่นและลอยตัวขนาดใหญ่ที่ผุดขึ้นจากส่วนลึกภายในดาวเคราะห์และดันผ่านชั้นกลางของมัน ซึ่งก็คือชั้นแมนเทิล เพื่อไปถึงฐานของเปลือกโลก ทำให้เกิดแผ่นดินไหว รอยเลื่อน และการปะทุของภูเขาไฟ ตัวอย่างเช่น หมู่เกาะฮาวายก่อตัวขึ้นในขณะที่แผ่นเปลือกโลกแปซิฟิกค่อยๆ เคลื่อนตัวเหนือชั้นแมนเทิล Andrews-Hanna กล่าวว่า "เรามีหลักฐานที่ชัดเจนเกี่ยวกับขนนกปกคลุมที่เคลื่อนไหวบนโลกและดาวศุกร์ แต่สิ่งนี้ไม่คาดว่าจะเกิดขึ้นได้ในโลกขนาดเล็กและเย็นอย่างดาวอังคาร" Andrews-Hanna กล่าว "ดาวอังคารมีการเคลื่อนไหวมากที่สุดเมื่อ 3 ถึง 4 พันล้านปีก่อน และมุมมองทั่วไปคือดาวเคราะห์ดวงนี้ตายไปแล้วในปัจจุบัน" "การปะทุของภูเขาไฟจำนวนมหาศาลในช่วงต้นประวัติศาสตร์ของโลกได้สร้างภูเขาไฟที่สูงที่สุดในระบบสุริยะ และทำให้ซีกโลกเหนือปกคลุมไปด้วยตะกอนภูเขาไฟ" Broquet กล่าว "กิจกรรมเล็ก ๆ น้อย ๆ ที่เกิดขึ้นในประวัติศาสตร์เมื่อเร็ว ๆ นี้มักเกิดจากกระบวนการทำงานแบบพาสซีฟบนดาวเคราะห์ที่เย็นลง" นักวิจัยถูกดึงดูดให้ทำกิจกรรมจำนวนมากอย่างน่าประหลาดใจในบริเวณที่ไม่ได้มีรายละเอียดอื่นๆ ของดาวอังคารที่เรียกว่า Elysium Planitia ซึ่งเป็นที่ราบในที่ราบลุ่มทางตอนเหนือของดาวอังคารใกล้กับเส้นศูนย์สูตร Elysium Planitia แตกต่างจากบริเวณภูเขาไฟอื่นๆ บนดาวอังคาร ซึ่งไม่พบการปะทุครั้งใหญ่มานานหลายพันล้านปี Elysium Planitia มีประสบการณ์การปะทุครั้งใหญ่ในช่วง 200 ล้านปีที่ผ่านมา Andrews-Hanna กล่าวว่า "งานก่อนหน้านี้โดยกลุ่มของเราพบหลักฐานใน Elysium Planitia สำหรับการปะทุของภูเขาไฟที่อายุน้อยที่สุดที่รู้จักบนดาวอังคาร" "มันก่อให้เกิดการระเบิดเล็กน้อยของเถ้าภูเขาไฟเมื่อประมาณ 53,000 ปีก่อน ซึ่งตามเวลาทางธรณีวิทยาก็คือเมื่อวาน" ภูเขาไฟที่ Elysium Planitia เกิดจาก Cerberus Fossae ซึ่งเป็นรอยแยกขนาดเล็กที่ทอดยาวกว่า 800 ไมล์บนพื้นผิวดาวอังคาร เมื่อเร็ว ๆ นี้ ทีม InSight ของ NASA พบว่าแผ่นดินไหวบนดาวอังคารหรือ Marsquakes เกือบทั้งหมดมาจากภูมิภาคนี้ แม้ว่ากิจกรรมภูเขาไฟและการเคลื่อนตัวของเปลือกโลกครั้งยังน้อยนี้ได้รับการบันทึกแล้ว แต่สาเหตุที่แท้จริงยังไม่ทราบ บนโลก การเกิดภูเขาไฟและแผ่นดินไหวมักจะเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนตัวของเปลือกโลกหรือการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลก ซึ่งเป็นวัฏจักรโลกของทวีปที่เคลื่อนตัวซึ่งหมุนเวียนเปลือกโลกอย่างต่อเนื่อง "เรารู้ว่า ดาวอังคาร ไม่มีการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลก ดังนั้นเราจึงตรวจสอบว่ากิจกรรมที่เราเห็นในบริเวณ Cerberus Fossae อาจเป็นผลมาจากการเคลื่อนตัวของเปลือกโลก" Broquet กล่าว ขนนกปกคลุมซึ่งเปรียบได้กับหยดขี้ผึ้งร้อนที่พวยพุ่งขึ้นในโคมลาวา แสดงตัวตนของพวกเขาบนโลกผ่านลำดับเหตุการณ์คลาสสิก วัสดุขนนกที่อบอุ่นดันพื้นผิวยกและยืดเปลือกโลก จากนั้นหินที่หลอมละลายจากขนนกจะปะทุเป็นหินบะซอลต์ซึ่งทำให้เกิดที่ราบภูเขาไฟขนาดใหญ่ เมื่อทีมศึกษาคุณลักษณะของ Elysium Planitia พวกเขาพบหลักฐานของเหตุการณ์บนดาวอังคารที่มีลำดับเดียวกัน พื้นผิวถูกยกขึ้นมากกว่า 1 ไมล์ ทำให้มันเป็นหนึ่งในบริเวณที่สูงที่สุดในที่ราบลุ่มทางตอนเหนืออันกว้างใหญ่ของดาวอังคาร การวิเคราะห์ความแปรผันเล็กน้อยในสนามแรงโน้มถ่วงระบุว่าการยกขึ้นนี้ได้รับการสนับสนุนจากส่วนลึกภายในดาวเคราะห์ ซึ่งสอดคล้องกับการมีอยู่ของชั้นแมนเทิล การวัดอื่น ๆ แสดงให้เห็นว่าพื้นของหลุมอุกกาบาตเอียงไปในทิศทางของขนนก ซึ่งสนับสนุนแนวคิดที่ว่า มีบางอย่างดันพื้นผิวขึ้นหลังจากที่หลุมอุกกาบาตก่อตัวขึ้น ในที่สุด เมื่อนักวิจัยใช้แบบจำลองการแปรสัณฐานกับพื้นที่ พวกเขาพบว่าการปรากฏตัวของขนนกขนาดยักษ์ที่มีความกว้าง 2,500 ไมล์ เป็นวิธีเดียวที่จะอธิบายส่วนขยายที่ก่อให้เกิด Cerberus Fossae "ในแง่ของสิ่งที่คุณคาดว่าจะเห็นด้วยขนนกปกคลุมที่เคลื่อนไหว Elysium Planitia กำลังตรวจสอบกล่องที่ถูกต้องทั้งหมด" Broquet กล่าวเสริมว่าการค้นพบนี้ก่อให้เกิดความท้าทายสำหรับแบบจำลองที่นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ใช้เพื่อศึกษาวิวัฒนาการทางความร้อนของดาวเคราะห์ "แมนเทิลพลูมนี้ส่งผลกระทบต่อพื้นที่ของดาวอังคารในระดับคร่าวๆ เทียบเท่ากับพื้นที่ของทวีปอเมริกา การศึกษาในอนาคตจะต้องหาทางอธิบายถึงแมนเทิลพลูมขนาดใหญ่มากที่ไม่คิดว่าจะอยู่ที่นั่น" "เราเคยคิดว่า InSight ลงจอดในบริเวณที่น่าเบื่อทางธรณีวิทยามากที่สุดแห่งหนึ่งบนดาวอังคาร ซึ่งเป็นพื้นผิวที่เรียบสวยงามซึ่งน่าจะเป็นตัวแทนของที่ราบลุ่มของดาวเคราะห์" Broquet กล่าวเสริม "แต่การศึกษาของเราแสดงให้เห็นว่า InSight ตกลงบนหัวขนนกที่ใช้งานอยู่" การปรากฏตัวของขนนกที่เคลื่อนไหวจะส่งผลต่อการตีความข้อมูลแผ่นดินไหวที่บันทึกโดย InSight ซึ่งตอนนี้ต้องคำนึงถึงข้อเท็จจริงที่ว่าพื้นที่นี้อยู่ห่างไกลจากปกติสำหรับดาวอังคาร Broquet กล่าวว่า "การมีเมฆปกคลุมบนดาวอังคารในวันนี้เป็นการเปลี่ยนแปลงกระบวนทัศน์สำหรับความเข้าใจของเราเกี่ยวกับวิวัฒนาการทางธรณีวิทยาของดาวเคราะห์" Broquet กล่าว "คล้ายกับเมื่อการวิเคราะห์การวัดคลื่นไหวสะเทือนที่บันทึกไว้ในยุคอพอลโลแสดงให้เห็นว่าแกนกลางของดวงจันทร์หลอมเหลว" การค้นพบของพวกเขาอาจมีผลกระทบต่อชีวิตบนดาวอังคารด้วย ผู้เขียนกล่าว ภูมิภาคที่ทำการศึกษาประสบกับน้ำท่วมของน้ำในอดีตทางธรณีวิทยาเมื่อไม่นานมานี้ แม้ว่าสาเหตุยังคงเป็นปริศนา ความร้อนแบบเดียวกันจากขนนกที่กระตุ้นการระเบิดของภูเขาไฟและแผ่นดินไหวอย่างต่อเนื่องสามารถละลายน้ำแข็งและทำให้เกิดน้ำท่วมได้ และกระตุ้นปฏิกิริยาทางเคมีที่อาจช่วยชีวิตที่อยู่ลึกลงไปใต้ดินได้ “จุลินทรีย์บนโลกเติบโตในสภาพแวดล้อมเช่นนี้ และนั่นอาจเป็นจริงบนดาวอังคารเช่นกัน” แอนดรูว์-ฮันนากล่าว พร้อมเสริมว่าการค้นพบนี้นอกเหนือไปจากการอธิบายการเกิดแผ่นดินไหวที่ลึกลับและการปะทุของภูเขาไฟอีกครั้ง "การรู้ว่ามีกลุ่มแมนเทิลแมนเทิลขนาดใหญ่ที่เคลื่อนไหวอยู่ใต้พื้นผิวดาวอังคารทำให้เกิดคำถามสำคัญเกี่ยวกับวิวัฒนาการของดาวเคราะห์เมื่อเวลาผ่านไป "เราเชื่อว่าอนาคตมีสิ่งที่น่าประหลาดใจรออยู่อีกมาก"