मंगळ एका स्थिर भूपटलाखाली विशाल मॅग्मा व्यवस्था लपवून ठेवत असू शकतो

InSight डेटा मंगळाबद्दल शास्त्रज्ञांचा विचार बदलत आहे

NASA च्या InSight लँडरमधून मिळालेल्या भूकंपीय डेटावर आधारित नवीन संशोधनानुसार, मंगळावर प्लेट टेक्टॉनिक्स नसतानाही त्याच्या पृष्ठभागाखाली पृथ्वीप्रमाणे विस्तृत मॅग्मा व्यवस्था असू शकते. हे निष्कर्ष साध्या स्थिर-भूपटल मॉडेलपेक्षा अधिक गतिमान अंतर्गत रचनेचे संकेत देतात आणि स्थलीय ग्रहांच्या उष्णता व भूवैज्ञानिक उत्क्रांतीबद्दल शास्त्रज्ञ कसे विचार करतात ते बदलू शकतात.

हे काम InSight ने मिशन संपण्यापूर्वी परत पाठवलेल्या अधिक रंजक संकेतांपैकी एका संकेतावर केंद्रित आहे: मंगळाच्या भूपटलातील एक अंतर्भूपटीय भूकंपीय विसंगती. संशोधक आता असा युक्तिवाद करतात की हे वैशिष्ट्य भूपटलाच्या आतल्या मॅग्मॅटिझमचे पुरावे आहे. Nature Astronomy मध्ये प्रकाशित झालेल्या त्यांच्या पेपरचे शीर्षक Seismic evidence for a melt-depleted lower crust and transcrustal magmatism on Mars असे आहे. अभ्यासाच्या वेळी ऑक्सफर्ड विद्यापीठाच्या Department of Earth Sciences मध्ये असलेले डॉ. Tobermory Mackay-Champion हे प्रमुख लेखक आहेत.

हा निकाल महत्त्वाचा आहे, कारण मंगळावर सक्रिय प्लेट टेक्टॉनिक्स नाही, ही प्रक्रिया पृथ्वीवर ज्वालामुखी क्रिया, भूपटल पुनर्वापर आणि दीर्घकालीन ग्रहवासयोग्यता यांच्याशी खोलवर जोडलेली आहे. जर मंगळाने ती यंत्रणा नसतानाही मोठ्या अंतर्गत मॅग्मा व्यवस्था टिकवून ठेवल्या असतील, तर भौगोलिक गुंतागुंत पूर्वी गृहीत धरलेल्या तुलनेत अधिक विस्तृत ग्रहस्थितींमध्ये उदयास येऊ शकते, हा मुद्दा अधिक बळकट होतो.

एक स्थिर-झाकण असलेला ग्रह भूवैज्ञानिकदृष्ट्या साधा असेलच असे नाही

पृथ्वीचे प्लेट टेक्टॉनिक्स केवळ खंड हलवत नाहीत. कार्बन-सिलिकेट चक्राद्वारे ते भूवैज्ञानिक काळमानांवर तापमान नियंत्रित करण्यात मदत करतात, फॉस्फरस आणि सल्फरसारखी पोषकद्रव्ये पुनर्वापरात आणतात, आणि मोठ्या विलुप्त्यांना तोंड देताना टिकून राहण्यासाठी मदत करणारी विविध वातावरणे तयार करतात. त्यामुळे, habitability चर्चांमध्ये टेक्टॉनिक्सला सहसा मध्यवर्ती वैशिष्ट्य मानले जाते.

पण हा संबंध निरपवाद नाही. जीवनासाठी प्लेट टेक्टॉनिक्स अनिवार्य आहेत का, हा प्रश्न अद्याप निकाली लागलेला नाही, आणि मंगळ हे त्या प्रश्नाचा अभ्यास करण्यासाठी सर्वोत्तम नैसर्गिक प्रयोगशाळांपैकी एक आहे. बुध आणि शुक्रासह मंगळाला “stagnant lid” ग्रह मानले जाते, म्हणजे त्याचा बाह्य थर पृथ्वीच्या हलणाऱ्या टेक्टॉनिक प्लेट्ससारखा वागत नाही. तरीही, अनेक दशकांच्या ऑर्बिटर्स, रोव्हर्स, आणि लँडर्समुळे या जगांपैकी तो सर्वाधिक अभ्यासलेला ग्रह आहे.

मंगळाच्या अंतर्गत भागाचा अभ्यास करण्यासाठी InSight खास तयार करण्यात आले होते. त्याचे पूर्ण नाव, Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport, हे उद्दिष्ट थेट दर्शवते. धुळीने त्याच्या सौर पॅनेल्सना झाकून टाकल्यामुळे 2022 च्या सुरुवातीला मिशन संपले, आणि त्याच्या एका उपकरणाला तैनातीची अडचण आली होती, तरीही लँडरने ग्रहाच्या अंतर्गत रचनेबद्दल महत्त्वपूर्ण डेटा निर्माण केला. शास्त्रज्ञ त्या मोजमापांमधून नवे निष्कर्ष काढत आहेत.

सूचना सुमारे 24 किलोमीटर खाली आहे

नवीन अभ्यास मंगळाच्या भूपटलाच्या रचनेवर लक्ष केंद्रित करतो, जी भूकंपीय लहरींवरून अनुमानित करण्यात आली आहे. भूकंपीय विश्लेषण मुख्यतः p-लहरी आणि s-लहरी या दोन प्रमुख लहरप्रकारांवर अवलंबून असते; त्या ग्रहपदार्थांतून वेगवेगळ्या प्रकारे प्रवास करतात आणि संरचना, घनता, तसेच अवस्थेतील बदल उघड करू शकतात. InSight डेटाने सुमारे 24 किलोमीटर खोलीवर एक अंतर्भूपटीय भूकंपीय विसंगती असलेले स्तरित भूपटल दाखवले, आणि सुमारे 38 किलोमीटरवर भूपटल-मॅन्टल सीमा देखील दर्शवली.

आतापर्यंत त्या विसंगतीचे स्वरूप अस्पष्ट होते. नव्या अर्थानुसार खोल भूपटल वितळ-कमी झालेले आहे, आणि मॅग्मा कधीतरी transcrustal प्रणालीतून हालचाल करत होता, म्हणजे मॅग्माचे मार्ग आणि साठवण क्षेत्रे वेगळ्या साठ्यांपुरती मर्यादित न राहता भूपटलाच्या विस्तृत भागांत पसरलेली होती. हे झोपलेल्या, कठीण मंगळाच्या पहिल्या नजरेतील साधेपणापेक्षा खूप अधिक गुंतागुंतीचे अंतर्गत बांधकाम आहे.

“वितळ-कमी झालेला खालचा भूपटल” हा शब्द अशा खडकाकडे निर्देश करतो ज्यातून आधीच वितळ काढून घेतले गेले आहे. ग्रहशास्त्रीय दृष्टीने, हे भूतकाळातील सक्रिय मॅग्मॅटिक प्रक्रियेचे द्योतक आहे. फक्त जिथे भूपटल थंड झाले, असे न राहता, खालचे थर वितळलेल्या पदार्थाच्या हालचाली आणि विभाजनामुळे बदलले गेले असावेत. त्यामुळे मंगळाने आपल्या भूपटलाच्या काही भागांची निर्मिती आणि सुधारणा व्यापक मॅग्मा क्रियेद्वारे केली, ही कल्पना बळकट होते.

हा निष्कर्ष मंगळापलीकडे का महत्त्वाचा आहे

या निकालाचे महत्त्व एका ग्रहापुरते मर्यादित नाही. पृथ्वी-शैलीच्या टेक्टॉनिक पुनर्वापराशिवाय खडकाळ जगांची उत्क्रांती कशी होते, याची व्यापक गृहितके तपासण्यासाठी शास्त्रज्ञ मंगळाचा उपयोग करतात. जर एक stagnant-lid ग्रह तरीही विस्तृत अंतर्गत मॅग्मा व्यवस्था टिकवू शकत असेल, तर प्लेट्स हलत नसतानाही ज्वालामुखी क्रिया, भूपटल निर्मिती, आणि उष्णता वहन मजबूत राहू शकतात. त्यामुळे इतरत्र असलेल्या स्थलीय ग्रहांच्या संभाव्य भूवैज्ञानिक इतिहासांची व्याप्ती वाढते.

संशोधक म्हणतात की प्लेट टेक्टॉनिक्सच्या अनुपस्थितीत मंगळाचा भूपटल सुरुवातीच्या ग्रह उत्क्रांतीचा नोंदवही जपून ठेवतो. त्यामुळे मंगळ विशेषतः मौल्यवान आहे, कारण तो अशा प्रक्रियांचे पुरावे राखून ठेवू शकतो जे पृथ्वीने सतत चालणाऱ्या टेक्टॉनिक उलथापालथीद्वारे अंशतः पुसून टाकले आहेत. पृथ्वीवर, प्लेट हालचाली जुना भूपटल सतत पुनर्वापरात आणतात आणि पृष्ठभाग पुन्हा घडवतात. उलट, मंगळ अतिशय प्राचीन संरचना अत्यंत दीर्घ काळासाठी जतन करू शकतो.

हे जतन ग्रहशास्त्रज्ञांना थंड होत आणि वेगळ्या पद्धतीने विकसित होत गेलेल्या जगात प्रारंभिक भूपटल विकास कसा घडला, हे तपासण्याची संधी देते. त्यामुळे मंगळाच्या मॅग्मॅटिझमचे चांगले आकलन खडकाळ exoplanets च्या मॉडेल्सना, तसेच शुक्र आणि बुधाबाबत चालू असलेल्या चर्चांना मार्गदर्शक ठरू शकते. हे habitability संशोधनाशीही संबंधित आहे, नवीन पेपर जीवनाबद्दल काही सिद्ध करतो म्हणून नाही, तर अंतर्गत क्रिया वातावरण, पृष्ठरसायनशास्त्र, आणि दीर्घकालीन पर्यावरणीय स्थिरता यांवर परिणाम करते म्हणून.

लाल ग्रहाचे अधिक सक्रिय चित्र

मंगळाची लोकप्रिय प्रतिमा अनेकदा भूवैज्ञानिकदृष्ट्या मंदावलेल्या जगावर भर देते: थंड, कोरडे, धुळीने भरलेले, आणि मोठ्या प्रमाणावर निष्क्रिय. अवकाशातून दिसणाऱ्या प्रचंड ज्वालामुखी आणि विस्तृत प्राचीन क्रियेचे पुरावे लक्षात घेतले, तर ही प्रतिमा नेहमीच अपुरी होती. तरीही, हा नवा अर्थ ग्रहाच्या अंतर्गत रचनेतील आजवर न उलगडलेली संघटित आणि गतिमान बाजू अधिक तीक्ष्ण करतो. भूपटलात फक्त थंड होण्याचा रेकॉर्डच नव्हे, तर खोल आणि सातत्यपूर्ण मॅग्मा पुनर्रचनेचाही रेकॉर्ड असू शकतो.

या अभ्यासाला उल्लेखनीय बनवणारी गोष्ट म्हणजे ही कथा केवळ पृष्ठभागावरील दृश्यांमधून नव्हे, तर अंतर्गत मोजमापांमधून उलगडली जाते. दूरची चित्रे ज्वालामुखी प्रदेश आणि प्राचीन प्रवाह दाखवू शकतात, पण भूकंपीय डेटा त्याखालच्या संरचनेपर्यंत पोहोचतो. मिशन संपल्यानंतरही InSight चे योगदान म्हणजे मंगळाला पृष्ठभागी गूढातून मोजता येणारी रचना आणि तपासता येतील अशी मॉडेल्स असलेल्या अंतर्गत जगात रूपांतरित करत राहणे.

ग्रहविज्ञानासाठी हीच मोठी प्रगती आहे. मंगळ हा केवळ शोधाचा विषय किंवा भविष्यातील मोहिमांसाठी संभाव्य गंतव्य नाही. तो एक तुलनात्मक जग आहे, जो स्थलीय ग्रह कसा असू शकतो हे ठरवण्यास मदत करतो. जर त्याचा भूपटल प्लेट टेक्टॉनिक्स नसतानाही transcrustal magmatism चा नोंदवही जपत असेल, तर ग्रह उत्क्रांतीच्या मार्गांची यादी साध्या पृथ्वी-विरुद्ध-मृत-जग या विरोधापेक्षा विस्तृत आहे. मंगळ कदाचित अधिक रंजक मध्यम अवस्थेत असेल: टेक्टॉनिकदृष्ट्या स्थिर, पण मॅग्मॅटिकदृष्ट्या प्रगत.

• संशोधकांनी NASA InSight च्या भूकंपीय डेटाचा वापर करून मंगळाच्या भूपटलातील अंतर्भूपटीय विसंगतीचे अर्थ लावले.
• प्लेट टेक्टॉनिक्स नसतानाही मंगळावर वितळ-कमी झालेला खालचा भूपटल आणि व्यापक मॅग्मा व्यवस्था असल्याचे अभ्यास सूचित करतो.
• हा निष्कर्ष खडकाळ ग्रह कसे विकसित होतात आणि गुंतागुंतीच्या अंतर्गत प्रक्रिया कशा टिकवून ठेवतात याची मॉडेल्स विस्तारतो.

हा लेख Universe Today च्या वृत्तांकनावर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.