آتشفشان عظیم باستانی ماده‌ی معدنی کمیاب را به دهانه‌ی گیل مریخ آورده است
کشف مرموز یک تکه‌ی غنی از کوارتز معدنی کمیاب در دهانه‌ی گیل مریخ، توسط مریخ‌نورد کنجکاوی در سال ۲۰۱۶ سرانجام توسط محققان توضیح داده شد.
تیمی از دانشمندان سیاره‌شناسی دانشگاه رایس، مرکز فضایی جانسون ناسا و مؤسسه‌ی فناوری کالیفرنیا (CalTech) بر این باورند که تکه‌ی غنی از تری‌دیمیت حدود ۱ میلیارد سال پیش و زمانی که هنوز دهانه‌ی گیل پر از آب بود، توسط یک آتشفشان به درون آن شده است.
این سناریوی جدید که در نشریه‌ی «ارث اند پلنتری ساینس لترز» (Earth and Planetary Science Letters) منتشر شده است، نشان می‌دهد که سیاره‌ی سرخ تاریخچه‌ی آتشفشانی جالب و پیچیده‌تری نسبت به آنچه قبلا تصور می‌شد، دارد.
«تری‌دیمیت» (Tridymite) که در زمین بسیار نادر است، نوعی کوارتز (شکلی از سیلیس) است که در دماهای شدید و فشار کم ایجاد می‌شود و چگونگی ورود آن به بستر دریاچه‌ای باستانی، سال‌ها پژوهشگران را به خود مشغول کرده بود.
«کریستن سیباخ» (Kirsten Siebach) استاد دانشگاه رایس و عضو تیم پژوهشی گفت: «کشف تری‌دیمیت در گل‌سنگی در دهانه‌ی گیل یکی از شگفت‌انگیزترین مشاهداتی است که مریخ‌نورد کنجکاوی در ۱۰ سال کاوش سیاره‌ی سرخ انجام داده است.»
او افزود: «تری‌دیمیت معمولا با سیستم‌های آتشفشانی تشکیل‌دهنده‌ی کوارتز، انفجاری و آتشفشانی همراه است، اما ما آن را در کف دریاچه‌ای باستانی در مریخ یافتیم، جایی که بیشتر آتشفشان‌های اولیه قرار داشته‌اند.»
برای حل این معما، سیباخ و همکارانش به داده‌های مربوط به تشکیل تری‌دیمیت در زمین نگاه کردند. آن‌ها همچنین مدل‌هایی از آتشفشان در سیاره‌ی سرخ، مواد آتشفشانی آن و نشانه‌های رسوبی جمع‌آوری‌شده از دهانه‌ی گیل را از محل فرود کنجکاوی در آگوست ۲۰۱۲ در نظر گرفتند.
بدین ترتیب موفق شدند سناریوی جدیدی را طراحی کنند که نشان می‌دهد ماگمای مریخ برای مدت طولانی‌تر از حد معمول در مخزنی زیر آتشفشان قرار داشته است که باعث شده حداقل تا حدی خنک شود و طی فرآیندی به نام کریستالیزاسیون پاره‌ای غلظت سیلیکون ماگما افزایش یابد.
سپس یک فوران عظیم، مواد حاوی این سیلیکون اضافی را به شکل تری‌دیمیت به دریاچه پرتاب کرد که در نهایت به دهانه‌ی گیل و همچنین رودخانه‌های اطراف آن راه یافت. سپس این مواد آتشفشانی توسط آب موجود در دریاچه باستانی شکسته و مواد معدنی موجود در آن هم جدا شد.
این سناریو با تری‌دیمیت کشف شده توسط کنجکاوی در سال ۲۰۱۶ مطابقت دارد و همچنین به توضیح جنبه‌های دیگر نمونه مانند سیلیکات‌های اوپالین و کاهش غلظت آلومینیوم اکسید هم کمک می‌کند.
نمایی هوایی از دهانه‌ی گیل
Credit: NASA/JPL-Caltech/ASU/UA
سیباخ گفت: «این در واقع یک تکامل مستقیم از سنگ‌های آتشفشانی دیگری است که ما در دهانه‌ی آتشفشان پیدا کردیم. چون ما این ماده‌ی معدنی را فقط یک بار دیدیم و در یک لایه‌ی بسیار غنی قرار داشت، آتشفشان احتمالا همزمان با حضور دریاچه در آنجا فوران کرده است. اگرچه نمونه‌ی خاص بررسی شده ففط مواد و خاکستر آتشفشانی نبود، بلکه موادی بود که توسط آب‌وهوا هم تأثیر پذیرفته بود.»
این یافته‌ها همچنین نتایج گسترده‌تری برای تاریخچه‌ی زمین‌شناختی مریخ دارند. این بدان معناست که سیاره‌ی سرخ باید بیش از ۳ میلیارد سال پیش دچار آتشفشانی شدید و انفجاری شده باشد. زمانی که مریخ از یک دنیای مرطوب و گرم به سیاره‌ی خشک و بی‌حاصل امروزی تغییر می‌کرد.
سیباخ خاطرنشان کرد: «شواهد فراوانی از فوران‌های آتشفشانی بازالتی در مریخ وجود دارد، اما این مطالعه یک شیمی تکامل‌یافته‌تر را به نمایش می‌گذارد و نشان می‌دهد که مریخ ممکن است تاریخ آتشفشانی پیچیده‌تر و جذاب‌تری نسبت به آنچه قبل از کنجکاوی تصور می‌کردیم، داشته باشد.»
عکس کاور: مریخ‌نورد کنجکاوی در دهانه‌ی گیل
Credit: NASA, JPL-Caltech and MSSS
منبع: Space
