حل لغز كيفية وصول نيازك المريخ إلى الأرض

اكتشف العلماء أن القوة اللازمة لإخراج الصخور من سطح المريخ والتي تقصف الأرض في النهاية على شكل نيازك، هي في الواقع أقل بكثير مما كان يُعتقد سابقا.

وقد عثر العلماء على نيازك من مجموعة متنوعة من المصادر عبر سطح الأرض منذ آلاف السنين، ولكن لم يُقترح المريخ كمصدر محتمل لهذا القصف الفضائي حتى سبعينيات القرن الماضي عندما وجد العلماء أن قياسات الغلاف الجوي للمريخ التي أجرتها مدارات "فايكنغ" التابعة لناسا، تتطابق مع الغازات المحبوسة في هذه الصخور الفضائية.

ومع ذلك، ظلت كيفية وصول هذه الصخور بالضبط من الكوكب الأحمر إلى الأرض مجهولة.

وفي دراسة جديدة، قام علماء من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (Caltech) ومختبر الدفع النفاث (JPL) التابع لناسا، بمحاكاة "ضغط الصدمة" الذي تتعرض له صخور المريخ عند طردها من الكوكب.

وعند القيام بذلك، وجدوا أنه قد لا يكون من الصعب قذف صخرة من المريخ إلى الفضاء كما كان يعتقد سابقا.

وقال عضو الفريق وعالم الكواكب في مختبر الدفع النفاث، يانغ ليو، في بيان: "لسنا على المريخ، لذا لا يمكننا مشاهدة ضربة نيزك بأنفسنا، ولكن يمكننا إعادة إنشاء نوع مماثل من الاصطدام في بيئة معملية. ومن خلال القيام بذلك، وجدنا أن إطلاق نيزك المريخ يتطلب ضغطا أقل بكثير مما كنا نظن".

ولجعلها تنطلق من على سطح المريخ، عبر الغلاف الجوي للكوكب، ثم داخل وخارج الفراغ القريب للفضاء، ومن ثم تعبر الغلاف الجوي للأرض وتسقط على سطح كوكبنا، يجب أن تتحمل الصخور درجات حرارة وضغوطا هائلة وهبوطا في نهاية المطاف.

وهذه النيازك هي الطريقة الوحيدة التي يمكن للعلماء من خلالها دراسة صخور الكوكب الأحمر عن قرب. وأثناء دراسة النيازك، يعمل علماء آخرون على فهم أفضل لطبيعة التأثيرات على المريخ التي يمكن أن تطلق أجزاء من الكوكب الأحمر في المقام الأول.

وكما اتضح، تحتوي النيازك المريخية على تفاصيل أخرى محبوسة بداخلها حول رحلتها من الكوكب الأحمر إلى الأرض.

وتنشأ المادة الزجاجية الماسكيلينيت، الموجودة في النيازك والحفر الصدمية، عندما يتعرض البلاجيوجلاز المعدني (جموعة هامة من معادن السيليكات) لضغط شديد مثل تلك التي تسببها التأثيرات العملاقة. وهذا يعني أن العثور على الماسكيلينيت داخل الصخرة يمكن أن يشير إلى نوع الضغوط التي تعرضت لها.

وعلى مدى السنوات الخمس الماضية، عثر على النيازك المريخية مع مزيج من البلاجيوجلاز والماسكيلينيت ما يضع قيودا على مقدار الضغط الذي يجب أن يتعرضوا له.

وشرع فريق معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا / مختبر الدفع النفاث في تحطيم الصخور المحتوية على البلاجيوجلاز من الأرض لمراقبة كيف تتسبب الضغوط العالية في تحول المعدن.

وتضمن ذلك استخدام مسدسا قويا لتفجير الصخور بمقذوفات تُطلق بسرعة خمسة أضعاف سرعة الصوت، ومحاكاة أنواع الضغوط التي قد تتعرض لها الصخور المنبعثة من المريخ.

وأظهرت التجارب السابقة أن البلاجيوجلاز يتحول إلى الماسكيلينايت عند ضغط صدمة يبلغ 30 غيغا باسكال (GPa)، وهو ما يعادل 300 ألف ضعف الضغط الجوي على الأرض عند مستوى سطح البحر.

وتطلبت هذه الاختبارات السابقة موجات صدمة مرتدة عبر حجرة فولاذية، وهو أمر لا يعطي صورة دقيقة لما يحدث أثناء الاصطدام على المريخ.

وفي هذه التجارب الجديدة، دون أن تعمل تلك الغرفة الفولاذية على موجات الصدمة، وجد العلماء أن الانتقال بين البلاجيوجلاز ليصبح ماسكيلينايت حدث بالفعل عند 20 غيغا باسكال فقط.

وتتماشى النتائج مع ملاحظات المعادن الأخرى عالية الضغط في النيازك التي تدعم فكرة أن النيازك المريخية تتعرض لضغوط صدمة أقل من 30 غيغا باسكال عند طردها من الكوكب الأحمر.

وقد يتمكن العلماء في النهاية، مسلحين بهذه المعلمات الجديدة لضغط الصدمة، من تتبع النيازك المريخية إلى الاصطدامات العملاقة التي دفعتها في البداية عبر الفضاء.

نُشرت الدراسة في مجلة Science Advances.