سال‌ها دانشمندان تصور می‌کردند ساختار درونی مریخ مانند زمین از لایه‌هایی نسبتاً یکنواخت و مرتب تشکیل شده است؛ لایه‌هایی که می‌شد آن‌ها را همچون برش تمیز و صاف یک کیک یا شیرینی چندلایه تصور کرد. اما پژوهش‌های تازه نشان می‌دهد واقعیت بسیار متفاوت است: درون مریخ نه آرام و مرتب، بلکه پر از آشفتگی، تکه‌های بزرگ و قطعات باستانی جامانده از دوران شکل‌گیری این سیاره است. اگر زمین‌شناسان تا دیروز مریخ را شبیه یک دسر معروف انگلیسی به نام شیرینی میلیونر با لایه‌های مرتب کارامل و شکلات می‌دیدند، امروز بیشتر شبیه یک براونی سنگلاخی تصور می‌کنند؛ جایی که مواد نامنظم، ناهموار و پر از تکه‌های بزرگ قدیمی در کنار هم گیر کرده‌اند.
یافته‌های تازه از داده‌های لرزه‌ای
این کشف از دل داده‌های لرزه‌ای به دست آمده که کاوشگر اینسایت (InSight) ناسا بین سال‌های ۲۰۱۸ تا ۲۰۲۲ از سطح مریخ جمع‌آوری کرد. این کاوشگر، نخستین رصدخانهٔ لرزه‌ای روی سیاره‌ای دیگر بود که توانست زلزله‌های مریخی یا همان مارس‌کوییک‌ها را ثبت کند. گروهی از پژوهشگران کالج سلطنتی لندن هشت زلزلهٔ نسبتاً واضح مریخی را بررسی کردند. آن‌ها در الگوهای امواج لرزه‌ای تداخل‌هایی دیدند که فقط در صورتی قابل توضیح است که درون گوشتهٔ مریخ پر از تکه‌های بزرگ مواد با ترکیب‌های متفاوت باشد. برآوردها نشان می‌دهد این قطعات ممکن است تا ۴ کیلومتر (حدود ۲٫۵ مایل) پهنا داشته باشند؛ یعنی سنگ‌های عظیمی که مثل آجرهای بی‌نظم در گوشتهٔ سیاره جا خوش کرده‌اند.
ریشه در گذشتهٔ پرخشونت مریخ
به گفتهٔ این پژوهشگران، این قطعات احتمالاً از همان روزهای نخست شکل‌گیری مریخ به جا مانده‌اند؛ زمانی که این سیارهٔ جوان مرتباً هدف برخورد اجرامی به اندازهٔ سیاره‌های کوچک قرار می‌گرفت. دکتر کنستانتینوس خارالامبوس، سرپرست این تحقیق، توضیح می‌دهد: «این برخوردهای سهمگین انرژی‌ای آزاد کردند که توانست بخش‌های بزرگی از مریخ جوان را به اقیانوس‌های عظیم ماگما تبدیل کند. وقتی این اقیانوس‌های ماگما آرام‌آرام سرد شدند و متبلور گشتند، تکه‌هایی با ترکیب‌های متفاوت بر جای ماندند. باور ما این است که اکنون با داده‌های لرزه‌ای همان تکه‌ها را در اعماق مریخ شناسایی می‌کنیم.»
این یعنی مریخ در نخستین صدها میلیون سال عمر خود یک دنیای آتشین بوده؛ جهانی که سطح آن بارها و بارها ذوب شده و دوباره جامد گشته است. قطعاتی که امروز در گوشتهٔ آن گیر کرده‌اند، در واقع همان شواهد فیزیکی از آن دوران پرآشوب هستند.
تفاوت زمین و مریخ
روی زمین، چنین قطعاتی دوام نمی‌آورند. دلیلش وجود فرایند تکتونیک صفحه‌ای است. پوستهٔ زمین به صفحات بزرگ تقسیم شده که مدام حرکت می‌کنند، در هم فرو می‌روند و به درون گوشته بازگردانده می‌شوند. این چرخه باعث می‌شود گوشتهٔ زمین پیوسته با پوسته ترکیب شود و نشانی از تکه‌های قدیمی باقی نماند.
اما مریخ داستان دیگری دارد. دکتر خارالامبوس توضیح می‌دهد: «پس از آن رویدادهای اولیه، سطح مریخ به یک پوستهٔ راکد یا همان stagnant lid تبدیل شد. این پوسته مثل یک درپوش سفت، گوشته را از بیرون جدا کرد و اجازه نداد فرایند اختلاطی مانند زمین ادامه پیدا کند.»
به بیان دیگر، آنچه امروز در درون مریخ می‌بینیم در واقع یک کپسول زمان است؛ یک بایگانی طبیعی که ویژگی‌های آشفته و قطعات باستانی را از ۴٫۵ میلیارد سال پیش تا امروز در خود حفظ کرده است. هر لرزهٔ مریخی که اینسایت ثبت می‌کرد، مانند نگاهی بود به گذشته‌ای دور؛ گذشته‌ای که هنوز در اعماق سیاره باقی مانده است.
نقش مأموریت اینسایت
داده‌های اینسایت همچنان در حال تغییر دادن دیدگاه ما دربارهٔ سیارات سنگی هستند. دکتر مارک پنینگ از آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا، که سرپرست مأموریت اینسایت بود، می‌گوید: «داده‌های اینسایت همچنان دیدگاه ما را دربارهٔ چگونگی شکل‌گیری سیارات سنگی دگرگون می‌کنند، به‌ویژه در مورد مریخ. هیجان‌انگیز است که می‌بینیم دانشمندان هنوز با همان زلزله‌هایی که ثبت کرده‌ایم به کشف‌های تازه دست می‌زنند!»
این پژوهش در تاریخ ۲۸ اوت در ژورنال معتبر ساینس (Science) منتشر شد و بازتاب گسترده‌ای در محافل علمی پیدا کرد.
چرا این کشف مهم است؟
کشف قطعات باستانی در گوشتهٔ مریخ فقط یک یافتهٔ زمین‌شناسی نیست؛ بلکه سرنخ‌هایی مهم برای فهم نحوهٔ شکل‌گیری سیارات سنگی به ما می‌دهد.
- نخست آنکه نشان می‌دهد حتی پس از میلیاردها سال، ساختار درونی یک سیاره می‌تواند آشفتگی‌های اولیهٔ خود را حفظ کند.
- دوم آنکه نبود تکتونیک صفحه‌ای در مریخ باعث شده این سیاره مثل یک کتاب تاریخ بسته اما سالم باقی بماند، در حالی‌که زمین هر روز صفحات گذشته‌اش را دوباره بازنویسی می‌کند.
- و سوم اینکه مطالعهٔ چنین قطعاتی می‌تواند توضیح دهد چرا مریخ، بر خلاف زمین، میدان مغناطیسی قدرتمندی ندارد و چرا تحولات حرارتی آن مسیر متفاوتی پیموده است.
استعاره‌های شیرین اما گویا
نویسندگان این پژوهش برای توضیح یافته‌ها از استعاره‌های جالب خوراکی استفاده کردند: گوشتهٔ مریخ نه مثل یک شیرینی چندلایهٔ صاف، بلکه مانند یک براونی ناهموار و پر از تکه‌های آجیل است. چنین تشبیه‌هایی نشان می‌دهد علم گاهی می‌تواند با زبان ساده و حتی خوشمزه با ما سخن بگوید!
آیندهٔ پژوهش‌ها
با آنکه اینسایت دیگر فعال نیست، داده‌هایش گنجینه‌ای است که دانشمندان سال‌ها از آن استفاده خواهند کرد. هر تحلیل تازه ممکن است زاویهٔ دیگری از گذشتهٔ مریخ را روشن کند. شاید روزی با مأموریت‌های آینده بتوانیم نمونه‌هایی مستقیم از اعماق مریخ به دست آوریم و ترکیب واقعی این قطعات باستانی را بسنجیم.
جمع‌بندی
کشف تازه نشان می‌دهد مریخ درونی مرتب و لایه‌لایه ندارد. گوشتهٔ آن پر از قطعات نامنظم و بزرگی است که از نخستین دوران پرخشونت شکل‌گیری سیاره باقی مانده‌اند. این قطعات، که احتمالاً حاصل برخوردهای سهمگین کیهانی و سرد شدن اقیانوس‌های ماگمای باستانی‌اند، اکنون همچون یک کپسول زمان در دل سیاره جا خوش کرده‌اند.
مریخ با پوستهٔ راکد خود این آشفتگی‌های اولیه را در اعماقش حبس کرده و امروز به ما امکان می‌دهد پنجره‌ای به گذشتهٔ ۴٫۵ میلیارد سال پیش باز کنیم. داده‌های اینسایت نشان می‌دهند که هر لرزهٔ کوچک مریخی می‌تواند رازی بزرگ از تاریخ کیهان را آشکار کند.
