|
Μια ομάδα επιστημόνων από το
διαστημικό κέντρο Johnson της NASA (JSC), από το Σεληνιακό και Πλανητικό
Ίδρυμα και το Πανεπιστήμιο στο Νταίηβις της Καλιφόρνιας (UCD) έχει διαπιστώσει
ότι οι γήινοι πλανήτες όπως η Γη και ο Άρης μπορεί να είχαν παραμείνει
σε τήξη στην πρώτη περίοδο της ιστορίας τους για δεκάδες εκατομμύρια
χρόνια. Τα συμπεράσματα δείχνουν ότι οι δύο πλανήτες ψύχθηκαν πιο αργά από
όσο νομίζαμε και γι αυτό απαιτείται ένας μηχανισμός που να διατηρεί το
εσωτερικό των πλανητών θερμό.
Αυτά τα νέα στοιχεία αποκαλύπτουν ότι τα πρώιμα χρόνια των εσωτερικών
πλανητών στο ηλιακό σύστημα είναι σύνθετα και περιλαμβάνουν
διαδικασίες που δεν παρατηρούνται πια. Τα στοιχεία αυτών των διαδικασιών
έχουν συντηρηθεί στον Άρη, ενώ έχουν σβήσει στη Γη. Έτσι ο Άρης είναι
πιθανώς η καλύτερη ευκαιρία που έχουμε για να γίνει κατανοητό πώς
σχηματίστηκε η Γη.
Ο σχηματισμός του ηλιακού συστήματος μπορεί να χρονολογηθεί
με αρκετή
ακρίβεια, έγινε πριν 4.567.000.000 χρόνια, λέει ο Qing-Zhu Yin, βοηθός καθηγητής
της γεωλογίας στο Νταίηβις και συντάκτης της νέας δημοσίευσης. Ο
μεταλλικός πυρήνας του Άρη διαμορφώθηκε μερικά εκατομμύρια έτη μετά από
αυτό. Προηγούμενες εκτιμήσεις για το πόσο καιρό η επιφάνεια παρέμεινε
λειωμένη κυμάνθηκε χιλιάδες χρόνια μέχρι αρκετά εκατομμύρια χρόνια.
Η παρουσία ενός ωκεανού μάγματος στον Άρη για 100 εκατομμύρια χρόνια είναι
"εκπληκτικά μεγάλης διάρκειας", λέει ο Yin. Αυτό υπονοεί ότι για πολύ
χρόνο, ο Άρης πρέπει να
είχε μια αρκετά πυκνή ατμόσφαιρα για να μονώνει τον πλανήτη και να
επιβραδύνει την ψύξη, εξήγησε.
Οι επιστήμονες σκέφτονται ότι ο πρώιμος σχηματισμός του φλοιού μόνο δεν μπορεί
να φταίει για την αργή ψύξη του ωκεανού του μάγματος, όπως φαίνεται στους
μεγάλους πλανήτες. Αντίθετα αυτά τα νέα στοιχεία υπονοούν ότι ο Άρης,
συγχρόνως, είχε μια πρωτόγονη ατμόσφαιρα που έδρασε ως μονωτής. "Η
πρωτόγονη ατμόσφαιρα αποτελούταν συνήθως από το υδρογόνο που έμεινε από
τον δίσκο συσσώρευσης σε έναν βραχώδη πλανήτη, αλλά αφαιρέθηκε, πιθανώς από
συγκρούσεις, περίπου 100 εκατομμύρια έτη μετά από τον σχηματισμό του πλανήτη,"
συμπληρώνει η Debaille.
Η Debaille και οι συνάδελφοί της εκτέλεσαν ακριβείς μετρήσεις του ισοτόπου
νεοδμίου στη σύνθεση εννέα σπάνιων Αρειανών μετεωριτών, που λέγονται
σεργοτίτες (shergottites) χρησιμοποιώντας φασματόμετρα μάζας. Οι
σεργοτίτες, που ονομάστηκαν έτσι επειδή ο πρώτος μετεωρίτης που
ταυτοποιήθηκε έπεσε στην περιοχή Shergotty της Ινδίας το
1865, είναι μια ομάδα μετεωριτών από τον Άρη που αποτελούνται
πρώτιστα από πυροξένιο και ένα άλλο πυριτικό ορυκτό.
Οι επιστήμονες εξέτασαν τους σεργοτίτες γιατί είναι πιθανά το δακτυλικό αποτύπωμα
της λάβας που τους έφτιαξε πολύ νωρίς στην ιστορία του Άρη.
"Αυτοί οι βράχοι ήταν πρώτα λάβα που φτιάχτηκαν όταν έλιωσε βαθιά στον
Άρη και
έπειτα εξερράγησαν στην επιφάνεια του," λέει ο Brandon. "Έφτασαν
δε στη Γη
ως μετεωρίτες μετά από συγκρούσεις μεγάλων αντικειμένων με τον Άρη".
Οι μετεωρίτες του Άρη είναι ένας θησαυρός
πληροφοριών για τον πλανήτη και εκεί εστιάζεται η έρευνα από τους
επιστήμονες.
Το μέταλλο σαμάριο έχει δύο ραδιενεργά ισότοπα που
αποσυντίθενται με ένα γνωστό ρυθμό σε δύο θυγατρικά ισότοπα νεοδμίου. Αν
μετρήσουμε με ακρίβεια τις ποσότητες των ισοτόπων του νεοδμίου είμαστε σε
θέση να υπολογίσουμε τον χρόνο του σχηματισμού των διαφορετικών πηγών του
σεργοτίτη στο εσωτερικό του Άρη.
"Αναμέναμε να διαπιστώσουμε ότι οι πηγές τους σχηματίστηκαν
συγχρόνως," λέει η Debaille. "Αλλά αντίθετα βρήκαμε ότι οι
πηγές του σεργοτίτη σχηματίστηκαν σε δύο διαφορετικούς χρόνους. Η παλαιότερη
πηγή
διαμορφώθηκε 35 εκατομμύρια χρόνια μετά από τότε που το ηλιακό σύστημα άρχισε να
συμπυκνώνεται από πάγο και σκόνη στους μεγάλους πλανήτες, περίπου, πριν
4.567 εκατομμύρια έτη. Η νεώτερη πηγή διαμορφώθηκε περίπου 110
εκατομμύρια χρόνια μετά από τότε που το ηλιακό σύστημα άρχισε να
συμπυκνώνεται."
Η Debaille και οι συνάδελφοί της διαπίστωσαν ότι το σενάριο που
ταιριάζει καλύτερα με τα στοιχεία είναι ένα, όπου ένας ωκεανός μάγματος
σε όλη την επιφάνεια του Άρη σχηματίστηκε από την σύντηξη κατά τη
διάρκεια των τελικών σταδίων της συσσώρευσης και μετά σταθεροποιείται αργά
κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου.
"Τα πιο πρόσφατα φυσικά μοντέλα για τους ωκεανούς του μάγματος προτείνουν ότι
η σταθεροποίηση έγινε σε μια περίοδο μερικών εκατομμυρίων ετών ή και λιγότερο,
έτσι λοιπόν αυτό το αποτέλεσμα είναι εκπληκτικό," τονίζει ένας
γεωλόγος. "Κάποιος
τύπος μόνωσης του καλύμματος, είτε ως βραχώδης φλοιός είτε μια παχιά
ατμόσφαιρα, χρειάζεται για να συμπεριφερθεί ως μονωτής για να έχει κρατήσει
το Αρειανό εσωτερικό
τόσο καυτό."
Περιοδικό δημοσίευσης Nature.
|
