راز ناپدید شدن تدریجی سیاره عطارد: از انقباض تا فرسایش سطحی
کشف شواهد انقباض سیارهای در منظومه شمسی
فضاپیمای مارینر 10 ناسا در سال 1974، در پرواز عبوری از کنار عطارد، شواهدی یافت که نشان میدهد کوچکترین سیاره منظومه شمسی به مراتب بیش از پیش در حال کوچکتر شدن است. این شواهد به شکل گسلهایی با ارتفاع چند کیلومتری با عنوان «پرتگاه» در سطح سیاره ظاهر شدهاند.
این پرتگاهها به واسطه فرورفتگیهایی در زیر آنها به نام «رورانده» به وجود میآیند؛ جایی که سیاره در اثر خنکشدن حرارتی منقبض میشود.
تحلیل فرآیند انقباض از دیدگاه دانشمندان
دیوید راثری، استاد علوم زمین سیارهای و نویسنده مقالهای در سال 2014 درباره انقباض عطارد، توضیح میدهد: از آنجا که درون عطارد در حال انقباض است، سطح (پوسته) آن به تدریج مساحت کمتری برای پوشاندن دارد. واکنش سیاره به این تغییر، ایجاد گسلهای رورانده است؛ جایی که یک بخش از پوسته روی بخش مجاور رانده میشود. این درست مانند چروکهایی است که روی یک سیب پیر ظاهر میشوند، با این تفاوت که سیب به دلیل خشکشدن چروک میشود، اما عطارد به دلیل انقباض حرارتی درونش.
بر اساس تخمینهایی در سال 2017، عطارد حدود 7 کیلومتر کوچکتر شده است. ما میتوانیم زمان تقریبی این کوچکشدن را با بررسی دهانههای برخوردی فراوانی که سطح سیاره را پوشاندهاند، مشخص کنیم. برخی از این دهانهها در اثر انقباض سیاره کوچکتر شدهاند (که در تصویر بالا نشان داده شده است)، در حالی که برخی دیگر برفراز پرتگاهها قرار گرفتهاند؛ به این معنی که ضربهی ناجور به شکلگیری آنها پس از جابجایی پوسته سیاره توسط گسل رخ داده است.
دانشمندان با استفاده از روشهای فوق و چندین شیوه دیگر، میزان انقباض عطارد را بین 1 تا 7 کیلومتر تخمین زدهاند. تفاوت این برآوردها به تعداد گسلهای ثبت شده در مجموعه دادهی هر پژوهش مربوط میشود.
مطالعات جدید و دقیقتر
اکنون مطالعات جدید، تخمینها را دقیقتر کرده است. پژوهشگران به جای بررسی هر گسل به طور جداگانه، با تمرکز بر بزرگترین گسل موجود در مجموعه داده و مقیاسبندی اثر آن به کل جمعیت گسلها، برآورد کلی از میزان انقباض عطارد ارائه دادند. تیم پژوهشی توضیح میدهد: مطالعات متعددی از توپوگرافی بالاآمده روی این گسلها برای تخمین میزان کوچکشدن عطارد استفاده کردهاند. بااینحال، این پژوهشها به دلیل تعداد عوارض زمینی که هرکدام به انقباض سرتاسری نسبت میدهند، با هم ناسازگار بودهاند. در اینجا ما از رویکرد متفاوتی استفاده کردهیم: محاسبهی تغییر حجم ناشی از مجموعهای از گسلها، با مقیاسبندی آماری تغییرات از بزرگترین گسل به کل جمعیت گسلها.
تیم پژوهشی با استفاده از روش جدید دریافتی که صرفنظر از مجموعهدادهای که استفاده کردند (که درمجموع بیش از 5900 گسل را شامل میشد)، میزان انقباض عطارد بین 5 تا 7 کیلومتر برآورد میشود. آنها نتیجه گرفتند که با درنظرگرفتن مؤلفهی اضافی انقباض سرتاسری که ممکن است رخ داده باشد، میتوان بین 0.8 تا 3.7 کیلومتر انقباض شعاعی را به برآوردهای ناشی از گسلها افزود. ترکیب دو مؤلفه فوق نشان میدهد که انقباض شعاعی عطارد در محدودهی 5.8 تا 7.8 کیلومتر رخ داده است. این نتیجه با بسیاری از مدلهای شبیهساز تکامل حرارتی سیاره همخوانی دارد و همراه با برآوردهای زمانی و نرخ کرنش انقباض سرتاسری، میتواند محدودیتهای دقیقتری برای مدلسازیهای آینده تکامل حرارتی فراهم کند.
تیم پژوهشی پیشنهاد میکنند که این مدلسازی جدید جایگزین برآوردهای پیشین از انقباض عطارد بر اثر سردشدن آن شود و این تحلیل میتواند در مورد سایر اجرام منظومه شمسی نیز به کار گرفته شود. درنهایت، فقط عطارد نیست که درحال کوچکشدن است.
منبع :
ایلنا