6 Minute
Interiorul lui Marte: un registru format din blocuri, bine conservat, al impacturilor timpurii
O echipă internațională de oameni de știință planetară a folosit date seismice pentru a cartografia interiorul profund al lui Marte și a descoperit fragmente mari, cu compoziții distincte — rămășițe ale crustei timpurii a planetei — acum încorporate în manta. Aceste blocuri păstrate, unele de aproximativ 4 kilometri în diametru, sunt interpretate ca piese fosilizate ale planetei, formate și modificate în timpul unei perioade intense de coliziuni din primii 100 de milioane de ani ai istoriei Sistemului Solar.
Context științific și modul în care a fost făcută descoperirea
Seismologia sondă structura subterană a planetelor prin înregistrarea modului în care undele seismice generate de cutremure sau impacturi se propagă și se reflectă prin materiale diferite. Landerele NASA InSight, care a funcționat pe Marte între 2018 și 2022, au furnizat un catalog de sute de marsquake-uri și semnale de impact care funcționează ca o tomografie acustică. Prin analiza detaliată a opt evenimente seismice clare, cercetătorii conduși de Constantinos Charalambous (Imperial College London) au reconstruit distribuția vitezelor seismice în manta marțiană și au identificat regiuni cu compoziții și structuri contrastante.
În locul unei mante uniforme, modelele indică heterogenități discrete: fragmente mari, în formă de bloc, de material crustal care s-au scufundat sau au fost prinse sub suprafața refăcută. Conform echipei, aceste blocuri s-au format probabil când impacturi colosale au topit volume mari ale planetei tinere, producând vaste oceane de magmă. Pe măsură ce aceste foi de magmă s-au răcit și cristalizat, au rezultat litologii chimic distincte care ulterior au fost fragmentate și încorporate în manta în timpul coliziunilor ulterioare și al re-solidificării.
"Aceste impacturi colosale au eliberat suficientă energie pentru a topi părți însemnate ale planetei tinere în vaste oceane de magmă," explică Charalambous. "Pe măsură ce acele oceane de magmă s-au răcit și au cristalizat, au rămas în urmă blocuri de material cu compoziții distincte — și credem că acestea sunt cele pe care le detectăm acum adânc în interiorul lui Marte." Blocurile păstrate acționează astfel ca capsule temporale care înregistrează diferențierea timpurie a planetei și bombardamentul inițial.
De ce Marte păstrează aceste structuri antice
Marte diferă semnificativ de Pământ în evoluția sa tectonică și magnetică. În timp ce litosfera Terrei este împărțită în plăci tectonice mobile care reciclează continuu materialul crustal în manta, Marte pare să fi funcționat sub un înveliș stagnant — o carapace exterioară singură, în mare parte imobilă. Marte îi lipsește, de asemenea, un câmp magnetic global puternic astăzi, ceea ce implică dinamici diferite în nucleu. Fără tectonică de plăci activă care să șteargă heterogenitățile timpurii, interiorul marțian poate păstra relicve ale formării sale mult mai mult timp decât o face Pământul.
Cercetătorii scriu că heterogenitatea păstrată a mantei oferă "o fereastră fără precedent în istoria geologică și evoluția termochimică a unei planete terestre sub un înveliș stagnant," un regim considerat comun printre planetele stâncoase. Găsirea unor astfel de fragmente conservate pe Marte oferă un punct de date rar pentru compararea evoluției planetare în Sistemul Solar interior, incluzând Mercur și Venus, ale căror structuri profunde rămân slab determinate.
Implicații pentru știința planetară, locuibilitate și explorarea viitoare
Descoperirea afectează mai multe domenii ale științei planetare. În primul rând, susține modele în care impacturile gigantice timpurii au jucat un rol major în configurarea structurii interne a lumilor terestre, un proces deja invocat pentru a explica coliziunea care a format Luna Pământului. În al doilea rând, persistența blocurilor chimic distincte în manta lui Marte restrânge modul de transport termic, vigurozitatea convecției mantalei și perioada în care planetele pot susține dinamouri magnetice și condiții de locuibilitate la suprafață.
Pentru misiuni și instrumente, aceste rezultate subliniază valoarea seismologiei pentru corpuri mici și motivează dezvoltarea unei rețele seismice mai largi și de durată mai mare pe Marte. O acoperire seismică mai densă ar rafina dimensiunea, distribuția și compoziția blocurilor din manta și ar testa ipoteze despre oceanele de magmă timpurii și re-formarea crustei.
Tehnologii conexe și pași următori
Obiectivele viitoare includ desfășurarea mai multor stații seismice pe suprafața lui Marte pentru a construi hărți interioare 3D, analize geochimice in situ sau prin returnarea de mostre din terenuri de suprafață antice pentru a corela rocile de la suprafață cu heterogenitățile profunde, și modele îmbunătățite ale topirii induse de impact și reciclării crustale.
Punct de vedere al expertului
Dr. Elena Moreno, geofizician planetar (fictional), comentează: "Detectarea unor fragmente atât de mari și păstrate în manta lui Marte este ca și cum ai găsi pagini rupte din cartea cea mai veche a Sistemului Solar. Ne arată că interiorul lui Marte a evoluat lent după formare, păstrând dovezi ale proceselor pe care, pe Pământ, tectonica de plăci le-a șters. Pentru misiunile viitoare, adăugarea de stații seismice suplimentare este cea mai directă cale de a extinde această descoperire către o hartă globală a evoluției interioare a lui Marte."
Concluzie
Analiza seismică a datelor din misiunea InSight a dezvăluit că manta lui Marte conține blocuri mari, fosilizate, de crustă antică produse și rearanjate de impacturi timpurii intense. Aceste fragmente, unele cu dimensiuni de kilometri, sunt păstrate deoarece Marte nu are reciclarea crustală prin plăci tectonice care a șters înregistrări comparabile pe Pământ. Descoperirea rafinează modelele formării planetare, restrânge istorii termice și magnetice și susține ideea extinderii rețelelor seismice pe Marte pentru a lumina primele capitole ale evoluției planetelor terestre.
Sursa: sciencealert
Comentarii