เป็นที่ตั้งของความลึกลับที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของระบบสุริยะ: สิ่งที่เรียกว่าการแบ่งขั้วดาวอังคารซึ่งทำให้นักวิทยาศาสตร์งงงวยตั้งแต่ถูกค้นพบในปี 1970
ที่ราบสูงทางใต้ของดาวอังคาร (ซึ่งครอบคลุมประมาณสองในสามของพื้นผิวของโลก) สูงกว่าที่ราบลุ่มทางตอนเหนือถึงห้าหรือหกกิโลเมตร ไม่มีที่ไหนในระบบสุริยจักรวาลที่เราเห็นความคมชัดขนาดใหญ่ที่คมชัดในระดับนี้
อะไรทำให้เกิดความแตกต่างอย่างมาก? นักวิทยาศาสตร์ได้ถูกแยกออกว่าเป็นผลมาจากปัจจัยภายนอกหรือไม่เช่นการปะทะกันที่มีขนาดใหญ่มาก- หรือภายในเช่นการไหลของความร้อนผ่านการตกแต่งภายในที่หลอมเหลวของดาวเคราะห์
ในการวิจัยใหม่เผยแพร่ในจดหมายวิจัยธรณีฟิสิกส์เราวิเคราะห์มาร์สควอคตรวจพบโดย Insight Lander ของนาซ่าซึ่งตั้งอยู่ใกล้กับชายแดนแยกทั้งสองด้านของการแบ่งขั้ว การศึกษาว่าการสั่นสะเทือนของ Marsquake นั้นเปิดเผยหลักฐานว่าต้นกำเนิดของการแบ่งขั้วดาวอังคารนั้นอยู่ลึกเข้าไปในดาวเคราะห์สีแดง
การแบ่งขั้วดาวอังคาร
ระดับความสูงไม่ได้เป็นเพียงความแตกต่างระหว่างทั้งสองด้านของการแบ่งขั้วดาวอังคาร
ที่ราบสูงทางใต้ถูกแทงด้วยหลุมอุกกาบาตและมีลาวาลาวาที่ไหลผ่านของภูเขาไฟ ในทางตรงกันข้ามพื้นผิวของที่ราบลุ่มทางเหนือนั้นราบเรียบและแบนเกือบปราศจากรอยแผลเป็นที่มองเห็นได้และคุณสมบัติที่สำคัญอื่น ๆ
จากการวัดธรณีฟิสิกส์และดาราศาสตร์เรายังรู้ว่าเปลือกโลกของดาวอังคารนั้นหนาขึ้นอย่างมีนัยสำคัญใต้ที่ราบสูงทางใต้ ยิ่งไปกว่านั้นหินทางใต้นั้นมีแม่เหล็ก (แนะนำให้พวกเขาเดทกับยุคโบราณเมื่อดาวอังคารมีสนามแม่เหล็กระดับโลก) ในขณะที่ที่ราบลุ่มทางตอนเหนือไม่ได้
การแบ่งขั้วดาวอังคารถูกค้นพบในปี 1970 เมื่อภาพจากโพรบไวกิ้งแสดงความแตกต่างของความสูงและความหนาแน่นของหลุมอุกกาบาต
ความหนาแน่นของพื้นผิวของหลุมอุกกาบาต (จำนวนหลุมอุกกาบาตต่อพื้นที่) สามารถใช้ในการคำนวณอายุของหินพื้นผิว - พื้นผิวที่มีอายุมากกว่านั้นมีหลุมอุกกาบาตมากขึ้น ดังนั้นที่ราบสูงทางใต้จึงมีอายุมากกว่าที่ราบลุ่มทางเหนือ
นักวิทยาศาสตร์ยังเชื่อว่ามีครั้งหนึ่งมหาสมุทรที่มีน้ำของเหลวบนดาวอังคารน่าจะอยู่ในภูมิภาคเดียวกันกับที่ราบลุ่มทางตอนเหนือ
มีการถกเถียงกันมากมายเกี่ยวกับเรื่องนี้เนื่องจากการดำรงอยู่หรือไม่มีตะกอน, ธรณีประตูและแร่ธาตุบางชนิดที่เกิดขึ้นเมื่อแผ่นดินปกคลุมด้วยมหาสมุทรถูกใช้เป็นหลักฐานหลักสำหรับและต่อต้าน
การมีอยู่ของน้ำเหลวเป็นสิ่งที่จำเป็นสำหรับชีวิตดังนั้นจึงไม่ยากที่จะเข้าใจความสนใจของชุมชนวิทยาศาสตร์และหน่วยงานอวกาศในปัญหานี้
อวกาศด้านนอกหรือกองกำลังภายใน?
ต้นกำเนิดของการแบ่งขั้วดาวอังคารได้รับปริศนาที่ยืนยาวในวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ กระบวนการทางธรรมชาติแบบค่อยเป็นค่อยไปหรือรุนแรงใด ๆ ปรากฏการณ์พลังจักรวาลหรือหายนะในช่วงแรกของดาวอังคาร (เมื่ออายุของหินบนพื้นผิว) สามารถให้คำตอบสำหรับคำถามนี้ได้?
สมมติฐานหลักสองข้อได้เกิดขึ้น
อย่างแรกคือสิ่งที่เรียกว่าที่อยู่ภายนอกสมมติฐาน สิ่งนี้ระบุว่าความแตกต่างในการถ่ายเทความร้อนผ่านการเพิ่มขึ้นของความอบอุ่นและการจมของวัสดุเย็นภายในเสื้อคลุมดาวอังคารนำไปสู่การแบ่งขั้วที่มองเห็นได้บนพื้นผิว
ประการที่สองคือจากภายนอกสมมติฐานตามสาเหตุของการแบ่งขั้วมาจากอวกาศ นี่หมายถึงผลกระทบที่หายนะของร่างกายขนาดดวงจันทร์เดี่ยวหรือร่างเล็ก ๆ หลายตัวเปลี่ยนพื้นผิวของดาวเคราะห์
มาร์สควอค
บนโลกเราสามารถใช้ข้อมูลจากเครื่องวัดแผ่นดินไหวหลายร้อยและหลายพันเครื่องเพื่อเป็นรูปสามเหลี่ยมที่ตั้งของแผ่นดินไหว
บนดาวอังคารเรามีข้อมูลจากเครื่องมือเดียวใน Insight Lander ในการค้นหาตำแหน่งของ Marsquake เราต้องพึ่งพาการวัดความแตกต่างในเวลาที่มาถึงระหว่างการสั่นสะเทือนประเภทต่าง ๆ (เรียกว่า P และ S Waves)
สิ่งนี้ช่วยให้เราคำนวณระยะทางไปยัง Marsquake นอกจากนี้เรายังสามารถกำหนดทิศทางของแผ่นดินไหวได้โดยดูที่การเคลื่อนไหวของอนุภาคบนพื้นดิน
เมื่อเราสร้างระบบสำหรับการระบุ Marsquakes จากข้อมูล Insight เราได้ตรวจสอบกับเหตุการณ์ที่รู้จักเช่นผลกระทบอุกกาบาตที่พบโดยกล้องดาวเทียม เราพบว่าวิธีการของเราชี้ไปที่กลุ่มของ Marsquakes ในภูมิภาค Terra Cimmeria ในภาคใต้
ต่อไปเราศึกษาว่าคลื่น S สูญเสียพลังงานอย่างไรเมื่อพวกเขาเดินทางผ่านหินของที่ราบสูงทางใต้ นอกจากนี้เรายังทำการคำนวณที่คล้ายกันสำหรับแผ่นดินไหวที่สังเกตก่อนหน้านี้ในภูมิภาค Cerberus Fossae ของที่ราบลุ่มทางเหนือ
เมื่อเปรียบเทียบกับสองสิ่งนี้แสดงให้เห็นว่าคลื่นสูญเสียพลังงานเร็วขึ้นในที่ราบสูงทางใต้ คำอธิบายที่เป็นไปได้มากที่สุดคือหินใต้ที่ราบสูงทางใต้นั้นร้อนกว่าในภาคเหนือ
สิ่งที่เกิดขึ้นบอกเราเกี่ยวกับการแบ่งขั้ว
ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างสองส่วนของการแบ่งขั้วสนับสนุนความคิดที่ว่าการแยกเกิดจากแรงภายในบนดาวอังคารไม่ใช่ผลกระทบภายนอกบางอย่าง
คำอธิบายทั้งหมดว่าทำไมจึงค่อนข้างซับซ้อน เพื่อให้ง่ายขึ้นนักวิทยาศาสตร์ได้สร้างแบบจำลองของการแบ่งขั้วที่สามารถเกิดขึ้นได้ตามความไม่สม่ำเสมอเริ่มต้นในเปลือกโลกของ Mars ย้อนเวลากลับไป
เมื่อถึงจุดหนึ่งดาวอังคารก็เคลื่อนที่แผ่นเปลือกโลกเหมือนโลก การเคลื่อนไหวของแผ่นเหล่านี้และหินที่หลอมเหลวที่อยู่ข้างใต้พวกเขาอาจสร้างบางสิ่งบางอย่างเช่นการแบ่งขั้ว - ซึ่งถูกแช่แข็งในสถานที่เมื่อแผ่นเปลือกโลกหยุดเคลื่อนที่ไปยังสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์เรียกว่า
เหตุการณ์เหล่านี้อาจเปิดใช้งานรูปแบบการพาความร้อนในหินหลอมเหลวที่สามารถอธิบายการแบ่งขั้วที่เราเห็นในวันนี้ด้วย Benath ที่สูงกว่าที่ราบสูงทางใต้และลงใต้ที่ราบลุ่มทางตอนเหนือ
หลักฐาน Marsquake ของเราสำหรับความแตกต่างของอุณหภูมิในการแบ่งขั้วสอดคล้องกับโมเดลเหล่านี้
ในการตอบคำถามเกี่ยวกับสิ่งที่ทำให้เกิดการแบ่งขั้วดาวอังคารเราจะต้องมีข้อมูล Marsquake มากขึ้นรวมถึงแบบจำลองที่มีรายละเอียดว่าดาวอังคารก่อตัวและเปรียบเทียบกับโลกและดาวเคราะห์อื่น ๆ อย่างไรก็ตามการศึกษาของเราเผยให้เห็นชิ้นส่วนใหม่ที่สำคัญของปริศนา
hrvoje tkalčićศาสตราจารย์หัวหน้าฝ่ายธรณีฟิสิกส์ผู้อำนวยการวอร์รามงกาอาเรย์มหาวิทยาลัยแห่งชาติออสเตรเลียและWeijia Sunศาสตราจารย์ธรณีฟิสิกส์ห้องปฏิบัติการสำคัญของโลกและฟิสิกส์ดาวเคราะห์สถาบันธรณีวิทยาและธรณีฟิสิกส์สถาบันวิทยาศาสตร์จีน
บทความนี้ถูกตีพิมพ์ซ้ำจากบทสนทนาภายใต้ใบอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ อ่านบทความต้นฉบับ-
