تپه‌های شنی مریخ در طول یک میلیارد سال فرسایش کمی داشته‌اند

امیر نیک‌رو

۱۸ مهر ۱۳۹۹ | ۱۷:۱۷ ۱۸ مهر ۱۳۹۹ زمان مورد نیاز برای مطالعه: ۳ دقیقه

دانشمندان ناسا در منطقه‌ای دورافتاده از مریخ ماسه‌های جابه‌جا شده به وسیله‌ی باد را شناسایی کردند که تقریباً یک میلیارد سال پیش به سنگ تبدیل شده‌اند و بر خلاف زمین، در طول سال‌ها فرسایش کمی داشته‌اند.

این دشت منجمد از تپه‌های شنی، به طور چشمگیری در برابر فرسایش شدید مقاومت کرده و سالم مانده است. بسیار بیشتر از امواج پایدار شده‌ی شن و ماسه بر روی زمین که در طول زمان، تحت تأثیر باد، آب و جابه‌جایی عوارض سطحی قرار می‌گیرند.

درک چگونگی مقاومت این فرم‌های خاکی در طول زمان، می‌تواند به ما بینش تازه‌ای درباره‌ی فرآیندهای رسوبی در مریخ ارائه دهد و نکاتی را در مورد ساختار زمین‌شناختی این سیاره روشن کند.

«متیو چوژناکی» (Matthew Chojnacki) از مؤسسه‌ی علوم سیاره‌ای در این زمینه گفت: «این سطح از محافظت برای تپه‌های شنی خاکی با توجه به فرسایش و جابه‌جایی مداوم تکتونیکی، نادر است. طبق رابطه‌ی شکل‌گیر تپه‌ی شنی با دیگر واحدهای زمین‌شناختی و نرخ فرسایش مدرن تخمین می‌زنیم که قدمت این تپه‌ها تقریباً یک میلیارد ساله باشد.»

تصاویر چشم‌نوازی که مدارگرد شناسایی مریخ منتشر کرده است

تپه‌های شنی باستانی در مریخ
Credit: NASA/JPL/University of Arizona

امروزه در مریخ تپه‌های شنی که باد به آن‌ها ضربه می‌زند، یک ویژگی عادی محسوب می‌شود و اندازه و ترتیب آن‌ها در وسیع‌ترین قسمت «دره مارینر» (Valles Marineris) به نام «میلاس کازما» (Melas Chasma) با مرور زمان تغییر نکرده است.

این نشان می‌دهد که آب‌وهوای جو مریخ در مدت زمان بسیار زیاد، تغییر کمی داشته است. ستاره‌شناسان می‌گویند که جهت، طول، ارتفاع، شکل و شیب تپه‌های شنی میلاس کازما همه مشابه همان امواج شنی است که اخیراً در هر جای دیگر این سیاره شکل گرفته است.

چوژناکی خاطرنشان کرد: «این نشان می‌دهد که جهت اصلی باد که مسئول شکل‌گیری این تپه‌های شنی است با گذشت زمان تغییر نکرده است. ما همچنین تپه‌های شنی با اندازه و فاصله‌ی بسیار مشابه از دو دوره‌ی زمانی را می‌بینیم. این موضوع ممکن است نشان‌دهنده‌ی این باشد که فشار جو تفاوت قابل توجهی نداشته است.»

شیوه‌ی سخت شدن تپه‌های شنی باستانی مریخ
Credit: Chojnacki et al., JGR Planets 2020

پژوهشگران با استفاده از تصاویر HiRISE و توپوگرافی مریخ، ویژگی‌های شکل بستر میلاس کازما را ثبت و تاریخ‌گذاری کرده‌اند. نویسندگان این پژوهش منتشر شده در نشریه‌ی JGR Planets، دریافتند که برخی از تپه‌های شنی در زیر ده‌ها متر از مواد دفن شده‌اند که به نظر می‌رسد ناشی از یک فعالیت بزرگ آتشفشانی باشد.

نویسندگان پیش‌بینی کردند که مدتی بعد یک ترکیب فرّار با تپه‌های شنی فشرده تماس پیدا کرده که موجب سخت شدن آن‌ها شده و موج‌های شنی را هنگام مهاجرت از میلاس کازما منجمد کرده است.

پدیده‌ی مشابهی هم در سیاره‌ی زمین دیده می‌شود، هنگامی که آب‌های زیرزمنی به تپه‌ی شنی نیمه دفن‌شده می‌رسند. با این وجود بر خلاف سیاره‌ی ما، تپه‌های شنی مریخ عناصر کم‌تری برای مبازره دارند. در نبود آب، پوشش گیاهی و صفحات تکتونیکی ،قرار گرفتن در معرض تعامل با باد دلیل اصلی فرسایش مریخ است و با گذشت زمان زیاد، این امر باعث شده که پوسته‌ی آتشفشانی که زمانی این تپه‌های شنی را پوشانده بود، تراشیده شود.

نمایی نزدیک از تپه‌های شنی تازه در مریخ
Credit: NASA/ JPL-Caltech/University of Arizona

وجود این تپه‌های شنی و میزان ثبات آن‌ها در طول زمان، بیانگر تفاوت مهمی در تکامل چشم‌اندازهای زمین و مریخ است. در حالی که یافتن تپه‌های شنی هم‌افزایی شده‌ی باستانی بر روی زمین به ندرت رخ می‌دهد و در صورت وجود نیز بسیار فرسایش یافته‌اند، اما به نظر می‌رسد که منطقه‌ی میلاس کازما در مریخ، دارای میدان‌های تپه‌‌ای وسیعی است که در کف آن پراکنده شده‌اند. جایی که بسیاری از فرم‌های ماسه‌ای و مورفولوژی آن‌ها تا حد زیادی سالم است.

چوژناکی تأکید کرد: «آب و عوامل زمین‌شناختی که مرتباً سطح زمین را تغییر می‌دهند، در حال حاضر عاملی برای فرسایش در مریخ نیستند، بنابراین چنین یافته‌هایی، فرصتی برای مطالعه‌ی تاریخچه‌ی زمین‌شناسی سیاره‌ی سرخ فراهم می‌کند. این نتایج به ما می‌گوید که جابه‌جایی، رسوب و دفن شدن شن و ماسه توسط باد در بیشتر تاریخ مریخ روی داده است و نشان می‌دهد که تکامل چشم‌اندازهای طبیعی در این سیاره نسبت به زمین بسیار متفاوت است.»