علت از دست دادن میدان مغناطیسی مریخ چیست؟

زمانی تصور می‌شد، مریخ به قدری مرطوب بوده که سطح آن با آب اقیانوس پوشیده شده است. این تاریخچه آب در مریخ این احتمال را افزایش می‌دهد که مریخ زمانی خاستگاه حیات بوده است.

به گزارش ایسنا به نقل از تک اکسپلوریست، تصور می‌شود که با از دست دادن میدان مغناطیسی محافظ مریخ، تابش خورشیدی و باد خورشیدی هوا و آب مریخ را به میزان زیادی از بین برده است.

تحقیق جدید محققان دانشگاه توکیو، ژاپن شرایطی را که میلیارد‌ها سال پیش در هسته مریخ انتظار می‌رفت را بازسازی کرد شاید این تحقیق دلیل ناپدید شدن میدان مغناطیسی مریخ را توضیح دهد. دانشمندان دریافتند که وضع فلز مذابی که گمان می‌رود در مریخ وجود داشته، شاید باعث ایجاد یک میدان مغناطیسی مختصر شده و سپس محو شده است.

پیش از این چندین معما در مورد مریخ حل شده، اما یک سوال که به‌طور خاص ذهن پروفسور کی هیروس از دپارتمان علوم زمین و سیاره‌شناسی دانشگاه توکیو را به خود مشغول کرده این است که باید یک میدان مغناطیسی در اطراف مریخ وجود داشته باشد با این وجود چرا آنجا چنین چیزی وجود داشته و چرا اینقدر کم بوده است؟

گروهی به رهبری دانشجوی دکتری، شونپی یوکو در آزمایشگاه هیروس روش جدیدی برای آزمایش چیزی که در واقعیت از ما بسیار دور است را بررسی کرد.

هیروس گفت: «میدان مغناطیسی زمین توسط جریان‌های همرفتی عظیم و غیرقابل تصوری از فلزات مذاب در هسته آن هدایت می‌شود. تصور می‌شود که میدان‌های مغناطیسی در سیارات دیگر نیز به همین ترتیب عمل می‌کنند.»

اگر چه ترکیب داخلی مریخ هنوز ناشناخته است، شواهد به دست آمده از شهاب سنگ‌ها نشان می‌دهد که این ترکیب آهن مذاب غنی شده با گوگرد است. علاوه بر این، مطالعات لرزه‌ای کاوشگر اینسایت (InSight) ناسا به ما می‌گویند که هسته مریخ کمتر متراکم و بزرگ‌تر از آن چیزی است که پیش از این تصور می‌شد. این موارد حاکی از وجود عناصر سبک‌تر اضافی مانند هیدروژن است. با این جزئیات، ما آلیاژ‌های آهنی را آماده کردیم که انتظار داشتیم هسته را تشکیل دهند و آن‌ها را تحت آزمایش قرار دادیم.

دانشمندان در آزمایش‌های خود از الماس، لیزر و یک مورد نادر استفاده کردند. آنان نمونه‌ای از آهن، گوگرد و هیدروژن (Fe-S-H) ساختند. به گفته دانشمندان، زمانی هسته مریخ از این ماده ساخته شده بود.

قرار دادن نمونه بین دو الماس و فشرده‌سازی آن در حین گرم شدن توانست دما و فشار هسته را شبیه‌سازی و تخمین بزند. مشاهدات نمونه با اشعه ایکس و پرتو‌های الکترونی به گروه امکان داد تا تصور کند در حین ذوب تحت فشار چه اتفاقی می‌افتد. آنان همچنین توانستند چگونگی تغییر ترکیب نمونه را طی آن زمان ترسیم کنند.

هیروس ابراز کرد: «ما از دیدن یک وضع خاص که می‌توانست خیلی چیز‌ها را توضیح دهد، بسیار شگفت‌زده شدیم. ابتدا Fe-S-H همگن به دو مایع مختلف با سطحی از پیچیدگی که قبل از این تحت این نوع فشار‌ها دیده نشده بود، جدا شد. یکی از مایعات آهنی سرشار از گوگرد و دیگری غنی از هیدروژن بود و این برای توضیح پیدایش و مرگ نهایی میدان مغناطیسی اطراف مریخ کلیدی است.

آهن مایع غنی از هیدروژن و گوگرد کم با چگالی کمتر از آهن مایع غنی از گوگرد و خالی از هیدروژن متراکم‌تر بالاتر می‌رود و باعث ایجاد جریان‌های همرفتی می‌شود. در واقع این جریان‌ها یک میدان مغناطیسی برای حفظ هیدروژن در جو اطراف مریخ ایجاد می‌کردند. این امر به نوبه خود موجب شد آب به صورت مایع وجود داشته باشد. با این حال، قرار نبود که همیشگی باشد.

هنگامی که این دو مایع به طور کامل از هم جدا شدند، دیگر جریانی برای ایجاد میدان مغناطیسی وجود نداشت. در این رویداد باد خورشیدی هیدروژن موجود در جو را بیرون زد و باعث تجزیه بخار آب و در نهایت تبخیر اقیانوس‌های مریخی شد.

دانشمندان خاطرنشان کردند: همه این‌ها حدود ۴ میلیارد سال پیش رخ داده است.

هیروس افزود: «امیدواریم مطالعات لرزه‌ای بیشتر مریخ تایید کند که هسته به درستی در لایه‌های مجزا قرار دارد همان طور که پیش‌بینی می‌کنیم. اگر این طور باشد به ما کمک می‌کند تا داستان چگونگی شکل‌گیری سیارات سنگی از جمله زمین را کامل کنیم و ترکیب آن‌ها را توضیح دهیم و شاید فکر کنید که زمین ممکن است روزی میدان مغناطیسی خود را نیز از دست بدهد، اما نگران نباشید، حداقل تا یک میلیارد سال این اتفاق نخواهد افتاد».