Yeni araştırmalar, eski Mars’ın kalın kabuğunun gizli su rezervlerini ve nadir magmaları desteklemiş olabileceğini öne sürüyor

Yeni bir çalışma, Mars’ın antik tarihi boyunca kabuk kalınlığındaki değişikliklerin gezegenin magmatik evrimini ve hidrolojik sistemlerini nasıl etkilemiş olabileceğini araştırıyor. Araştırmada yayınlandı Dünya ve Gezegen Bilimi Mektupları, Mars’ın güney dağlık bölgelerinin milyarlarca yıl önce oluşan kalın kabuğunun granitik magmalar ürettiğini ve geniş yer altı akiferlerini sürdürdüğünü, bunun da kızıl gezegenin jeolojik ve hidrolojik geçmişi hakkında uzun süredir kabul edilen varsayımlara meydan okuduğunu öne sürüyor.

Rice Üniversitesi’nden Cin-Ty Lee liderliğindeki çalışma, güneydeki dağlık bölgelerin kalın kabuğunun (bazı bölgelerde 80 kilometreye kadar) Nuh ve erken Hesperian dönemlerinde (3-4 milyar yıl önce) kısmi ısınmaya maruz kalacak kadar sıcak olduğunu gösteriyor. alt kabukta erime. Radyoaktif ısıtmayla yürütülen bu süreç, donmuş bir yüzey tabakasının altında granitler ve desteklenen yeraltı akiferleri gibi önemli miktarlarda silisli magmalar üretmiş olabilir.

Harry Carothers Wiess Jeoloji Profesörü ve Dünya, çevre ve gezegen bilimleri profesörü Lee, “Bulgularımız Mars’ın kabuksal süreçlerinin önceden düşünülenden çok daha dinamik olduğunu gösteriyor” dedi.

“Güneydeki dağlık bölgelerdeki kalın kabuk, levha tektoniği olmadan granitik magmalar oluşturmakla kalmamış, aynı zamanda genellikle kuru ve donmuş olarak kabul ettiğimiz bir gezegende istikrarlı yeraltı suyu akiferleri (sıvı su rezervuarları) için termal koşulları da yaratmıştır.”

Rice profesörleri Rajdeep Dasgupta ve Kirsten Siebach, doktora sonrası araştırma görevlisi Duncan Keller, yüksek lisans öğrencileri Jackson Borchardt ve Julin Zhang ile Ay ve Gezegen Enstitüsü’nden Patrick McGovern’ın da aralarında bulunduğu araştırma ekibi, Mars’ın kabuğunun termal durumunu yeniden yapılandırmak için gelişmiş termal modellemeden yararlandı. Nuh ve erken Hesperian dönemleri. Araştırmacılar kabuk kalınlığı, radyoaktif ısı üretimi ve manto ısı akışı gibi faktörleri göz önünde bulundurarak ısının kabuk erimesi ve yeraltı suyu stabilitesi potansiyelini nasıl etkilediğini simüle ettiler.

Modelleri, kabuk kalınlığı 50 kilometreyi aşan bölgelerin geniş çapta kısmi erimeye maruz kalacağını ve ya doğrudan dehidrasyon erimesi yoluyla ya da dolaylı olarak ara magmaların fraksiyonel kristalleşmesi yoluyla felsik magma üreteceğini ortaya çıkardı. Üstelik artan ısı akışı nedeniyle, güneydeki dağlık bölgelerin kalın kabuğu, yüzeyin birkaç kilometre altına uzanan önemli yeraltı suyu akiferlerini ayakta tutmuş olabilir.

Çalışma, granitlerin Dünya’ya özgü olduğu fikrine meydan okuyor ve Mars’ın levha tektoniği olmasa bile radyojenik ısınma yoluyla granitik magmalar üretebileceğini gösteriyor. Bu granitler muhtemelen güneydeki dağlık bölgelerdeki bazaltik akıntıların altında gizli kalıyor ve Mars jeolojisine yeni bakış açıları sunuyor.

Ek olarak araştırma, Mars’ın güney dağlık bölgelerinde, yüksek yüzey ısı akışının permafrost boyutunu azalttığı ve istikrarlı yüzey altı akiferleri oluşturduğu olası eski yeraltı suyu sistemlerinin oluşumunu da vurguluyor. Bu su rezervuarlarına volkanik aktivite veya çarpmalar nedeniyle periyodik olarak erişilmiş olabilir ve bu da gezegenin yüzeyinde aralıklı sel olaylarıyla sonuçlanmış olabilir.

Sıvı suyun varlığı ve genellikle yaşam için kritik olan elementleri içeren granitik magma üretme yeteneği, Mars’ın güney dağlık bölgelerinin geçmişte yaşam için daha önce düşünülenden daha misafirperver olabileceğini öne sürdüğünden, bulgular yaşanabilirlik açısından önemli çıkarımlar içeriyor.

Maurice Ewing Dünya, Çevre ve Gezegen Bilimleri Profesörü Dasgupta, “Granit sadece kaya değil; onlar bize bir gezegenin termal ve kimyasal evrimi hakkında bilgi veren jeolojik arşivlerdir” dedi.

“Dünyada granitler tektonik ve su geri dönüşümüyle bağlantılıdır. Mars’ta derin kabuğun yeniden erimesi yoluyla benzer magmaların kanıtlarını görmemiz, gezegenin karmaşıklığını ve geçmişte yaşama ev sahipliği yapma potansiyelini vurguluyor.”

Çalışma, gelecekteki misyonların granitik kayaları tespit etmeye veya antik su rezervlerini keşfetmeye odaklanabileceği Mars’taki bölgeleri vurguluyor. Örneğin güneydeki dağlık bölgelerdeki büyük kraterler ve çatlaklar, gezegenin derin kabuğuna dair kısa bir bakış sağlayabilir.

Siebach, “Mars’ın kabuksal süreçlerine dair her bilgi bizi, Mars’ın nasıl evrimleştiği ve yaşamı nasıl desteklemiş olabileceği de dahil olmak üzere gezegen bilimindeki en derin soruların bazılarına yanıt vermeye bir adım daha yaklaştırıyor.” dedi. “Araştırmamız, bu cevapları ararken nereye ve neye bakmamız gerektiğine dair bir yol haritası sağlıyor.”