செவ்வாய் அதன் நிலையான மேலோட்டக் கோரையின் கீழ் பரந்த மாக்மா அமைப்புகளை மறைத்து வைத்திருக்கலாம்

InSight தரவு, செவ்வாய் குறித்து விஞ்ஞானிகள் நினைப்பதை மாற்றிக் கொண்டிருக்கிறது

NASA-வின் InSight லாண்டரில் இருந்து பெறப்பட்ட நிலஅதிர்வு தரவை அடிப்படையாகக் கொண்ட புதிய ஆய்வின்படி, தட்டு இயக்கவியல் இல்லாவிட்டாலும், செவ்வாய் அதன் மேற்பரப்புக்குக் கீழே பூமியைப் போன்ற விரிவான மாக்மா அமைப்புகளை வைத்திருந்திருக்கலாம். இந்த கண்டுபிடிப்பு, எளிய நிலையான-மேலோட்டு மாதிரி சுட்டிக்காட்டுவதைவிட அதிக இயக்கமுள்ள உள்கட்டமைப்பை வெளிப்படுத்துகிறது; மேலும் நிலக்கோள்களின் வெப்ப மற்றும் புவியியல் வளர்ச்சி குறித்து விஞ்ஞானிகள் நினைப்பதை மாற்றக்கூடும்.

InSight தனது பணிக்காலம் முடிவதற்கு முன் அனுப்பிய மிகவும் சுவாரசியமான சிக்னல்களில் ஒன்றை இந்த ஆய்வு மையமாகக் கொண்டுள்ளது: செவ்வாய் மேலோட்டத்திற்குள் இருக்கும் ஓர் உள்மேலோட்டு நிலஅதிர்வு இடைமுறிவு. இந்த அம்சம் மேலோட்டத்துக்குள்ளேயே நடந்த மாக்மா செயல்பாட்டின் சான்று என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் இப்போது வாதிடுகின்றனர். Nature Astronomy இதழில் வெளியான இந்தக் கட்டுரையின் தலைப்பு Seismic evidence for a melt-depleted lower crust and transcrustal magmatism on Mars. இதன் முதன்மை ஆசிரியர் டாக்டர் டோபர்மோரி மேக்கே-சாம்பியன்; ஆய்வு நடைபெற்ற போது அவர் ஆக்ஸ்ஃபோர்ட் பல்கலைக்கழகத்தின் பூமி அறிவியல் துறையில் பணியாற்றினார்.

இந்த முடிவு முக்கியமானது, ஏனெனில் செவ்வாயில் செயலில் உள்ள தட்டு இயக்கவியல் இல்லை. பூமியில் அந்த செயல்முறை எரிமலைச் செயல்பாடு, மேலோட்டு மறுசுழற்சி, மற்றும் நீண்டகால கோள வாழ்தகுதி ஆகியவற்றுடன் ஆழமாக இணைந்துள்ளது. அத்தகைய அமைப்பு இல்லாமலேயே செவ்வாய் பெரும் உள்மாக்மா அமைப்புகளை நிலைநிறுத்தியிருந்தால், முன்பு கருதியதைவிட விரிவான கோள நிலைமைகளின் கீழும் புவியியல் சிக்கல் உருவாக முடியும் என்ற வாதம் வலுப்பெறுகிறது.

நிலையான-மேல் உறை கொண்ட கோள் புவியியல் ரீதியாக எளிமையானதல்ல

பூமியின் தட்டு இயக்கவியல் கண்டங்களை நகர்த்துவதைக் காட்டிலும் அதிகம் செய்கிறது. அது கார்பன்-சிலிக்கேட் சுழற்சி மூலம் புவியியல் கால அளவுகளில் வெப்பநிலையை ஒழுங்குபடுத்த உதவுகிறது, பாஸ்பரஸ் மற்றும் சல்பர் போன்ற ஊட்டச்சத்துக்களை மறுசுழற்சி செய்கிறது, மேலும் பெருமளவு அழிவுகளை எதிர்கொள்ளும் போது தாங்குதன்மையை ஆதரிக்கக் கூடிய பல்வகை சூழல்களை உருவாக்குகிறது. அதனால், வாழ்தகுதி குறித்த விவாதங்களில் தட்டு இயக்கவியல் மைய அம்சமாகக் கருதப்படுகிறது.

ஆனால் அந்த தொடர்பு முழுமையானது அல்ல. வாழ்க்கைக்குத் தட்டு இயக்கவியல் கட்டாயமாக தேவையா என்பது இன்னும் தீராத கேள்வியே. அந்த கேள்வியை ஆராய சிறந்த இயற்கை ஆய்வகங்களில் ஒன்றை செவ்வாய் வழங்குகிறது. புதன் மற்றும் வெள்ளியுடன் சேர்ந்து, செவ்வாய் “நிலையான மேலுறை” (stagnant lid) கொண்ட கோளாகக் கருதப்படுகிறது; அதாவது அதன் வெளிப்புற உறை, பூமியின் நகரும் தட்டு அமைப்பைப் போல நடக்காது. எனினும், பல தசாப்தங்களாகச் செயல்பட்ட சுற்றுப்பாதை விண்கலங்கள், ரோவர்கள், மற்றும் தரையிறங்கும் கருவிகள் காரணமாக, அந்த உலகங்களில் மிகச் சிறப்பாக ஆய்வு செய்யப்பட்ட கோளாக செவ்வாய் உள்ளது.

செவ்வாய் உள்கட்டமைப்பை ஆராய்வதற்காகவே InSight வடிவமைக்கப்பட்டது. அதன் முழுப் பெயர், Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport, இந்த நோக்கத்தை நேரடியாக பிரதிபலிக்கிறது. 2022 தொடக்கத்தில் தூசு அதன் சூரிய பலகைகளை மூடியதால் பணி முடிவடைந்தது; மேலும் முடிவுக்கு முன் அதன் கருவிகளில் ஒன்றுக்கு நிறுவல் சிக்கலும் இருந்தது. இருந்தாலும், அந்த லாண்டர் கோளின் உள் அமைப்பு குறித்து முக்கியமான தரவுத்தொகுப்பை உருவாக்கியது. விஞ்ஞானிகள் அந்த அளவீடுகளிலிருந்து இன்னும் புதிய முடிவுகளை எடுத்துக்கொண்டே இருக்கிறார்கள்.

சான்று சுமார் 24 கிலோமீட்டர் ஆழத்தில் உள்ளது

புதிய ஆய்வு, நிலஅதிர்வு அலைகளிலிருந்து கணிக்கப்பட்ட செவ்வாயின் மேலோட்ட அமைப்பை மையமாகக் கொண்டுள்ளது. நிலஅதிர்வு பகுப்பாய்வு முதன்மையாக p-அலைகள் மற்றும் s-அலைகள் என்ற இரண்டு அலை வகைகளின் மீது சார்ந்துள்ளது; இவை கோளப் பொருட்களின் வழியாக வேறுபட்ட முறையில் பயணித்து, அமைப்பு, அடர்த்தி, மற்றும் நிலைமாற்றங்களை வெளிப்படுத்த முடியும். InSight தரவு, சுமார் 24 கிலோமீட்டர் ஆழத்தில் ஒரு உள்மேலோட்டு நிலஅதிர்வு இடைமுறிவை கொண்ட அடுக்கமைந்த மேலோட்டத்தைக் காட்டியது; அதற்கு மேல் சுமார் 38 கிலோமீட்டரில் மேலோட்டு-மண்டல் எல்லை இருந்தது.

இன்றுவரை, அந்த இடைமுறிவின் இயல்பு விளக்கமின்றியே இருந்தது. புதிய விளக்கம் என்னவெனில், ஆழமான மேலோட்டு உருகல் குறைந்த நிலையில் இருக்கிறது; மேலும் மாக்மா முன்பு ஒரு மேலோட்டத்தைக் கடந்து பரவும் முறைமையின் வழியாக நகர்ந்தது. அதாவது, மாக்மா செல்லும் பாதைகளும் சேமிப்பு மண்டலங்களும் மேலோட்டத்தின் விரிந்த பகுதிகளின் வழியாக பரவியிருந்தன; தனித்தனி களஞ்சியங்களில் மட்டுமே முடக்கப்பட்டிருக்கவில்லை. இது, நித்திரையிலிருக்கும், உறைந்த செவ்வாய் முதலில் நினைக்கச் செய்வதைவிட அதிக சிக்கலான உள்அமைப்பாகும்.

“உருகல் குறைந்த கீழ் மேலோட்டு” என்ற சொற்றொடர், ஏற்கனவே அதிலிருந்து உருகிய பொருள் பிரித்து எடுக்கப்பட்ட பாறையைச் சுட்டுகிறது. கோளியல் வகையில், இது கடந்த காலத்தில் செயலில் இருந்த மாக்மா செயலாக்கத்தைக் குறிக்கிறது. நிலைத்த இடத்தில் வெறும் குளிர்ந்த மேலோட்டமாக இல்லாமல், கீழ் அடுக்குகள் உருகிய பொருளின் நகர்வும் பிரிவும் மூலம் மாற்றமடைந்திருக்கின்றன. இதுவே, பரவலான மாக்மா செயல்பாடு மூலம் செவ்வாய் தனது மேலோட்டத்தின் பகுதிகளை உருவாக்கியும் மாற்றியும் வந்தது என்ற கருத்தை ஆதரிக்கிறது.

இந்த கண்டுபிடிப்பு செவ்வாயைத் தாண்டியும் ஏன் முக்கியம்

இந்த முடிவின் முக்கியத்துவம் ஒரே கோளைக் கடந்தும் விரிகிறது. பூமி-பாணி தட்டு மறுசுழற்சி இல்லாத போது, பாறைக் கோள்கள் எவ்வாறு வளர்கின்றன என்பதைப் பற்றிய பரந்த எண்ணங்களைச் சோதிக்க விஞ்ஞானிகள் செவ்வாயைப் பயன்படுத்துகின்றனர். ஒரு நிலையான-மேல் உறை கொண்ட கோளும் விரிவான உள்மாக்மா அமைப்புகளை வைத்திருக்க முடிந்தால், நகரும் தட்டுகள் இல்லாமலும்கூட எரிமலைச் செயல்பாடு, மேலோட்டு உருவாக்கம், மற்றும் வெப்பப் பரிமாற்றம் வலுவாகத் தொடரலாம். இது மற்ற நிலக்கோள்களில் சாத்தியமான புவியியல் வரலாறுகளின் வரம்பை விரிவாக்குகிறது.

தட்டு இயக்கவியல் இல்லாத சூழலில், செவ்வாய் மேலோடு ஆரம்பகால கோள் வளர்ச்சியின் பதிவைத் தக்கவைத்திருக்கிறது என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் கூறுகின்றனர். அதனால், தொடர்ந்து நடைபெறும் தட்டு மறுசுழற்சி காரணமாக பூமியில் ஏற்கனவே அழிந்துபோன பல செயல்முறைகளின் சான்றுகளை செவ்வாய் பாதுகாத்திருக்கக்கூடும் என்பதால், அது குறிப்பாக மதிப்புடையதாகும். பூமியில், தட்டு நகர்வுகள் பழைய மேலோட்டத்தை இடைவிடாது மறுசுழற்சி செய்து மேற்பரப்பை மாற்றுகின்றன. இதற்கு மாறாக, செவ்வாய் மிகப் பழமையான அமைப்புகளை மிக நீண்ட காலம் வரை பாதுகாக்க முடியும்.

இந்த பாதுகாப்பு, குளிர்ந்து வளர்ந்த ஒரு உலகில் ஆரம்பகால மேலோட்டு வளர்ச்சி எவ்வாறு நடந்தது என்பதைப் பரிசோதிக்க கோள் விஞ்ஞானிகளுக்கு வாய்ப்பளிக்கிறது. அதனால், செவ்வாய் மாக்மாவை மேலும் நன்றாகப் புரிந்துகொள்வது, பாறைமயமான வெளிக் கோள்களின் மாதிரிகளுக்கும், வெள்ளி மற்றும் புதன் குறித்து நீடிக்கும் விவாதங்களுக்கும் உதவக்கூடும். இது வாழ்தகுதி ஆராய்ச்சிக்கும் தொடர்புடையது; புதிய ஆய்வு வாழ்க்கை பற்றிய எதையும் நேரடியாக நிரூபிக்கவில்லை என்பதால் அல்ல, மாறாக உள்நிலைச் செயல்பாடு வளிமண்டலம், மேற்பரப்பு வேதியியல், மற்றும் நீண்டகால சுற்றுச்சூழல் நிலைத்தன்மை ஆகியவற்றை பாதிப்பதாலே.

சிவப்பு கோளின் மேலும் செயலில் உள்ள படம்

செவ்வாய் பற்றிய பொதுப் படிமங்கள் பெரும்பாலும் புவியியல் ரீதியாக மங்கிய ஒரு உலகை முன்வைக்கின்றன: குளிர்ந்த, வறண்ட, தூசியான, மற்றும் பெரும்பாலும் இயக்கமற்ற ஒரு கோள். ஓரப்பாதை கண்காணிப்புகளில் தெரியும் மாபெரும் எரிமலைகளும், பரவலான பண்டைய செயல்பாட்டின் சான்றுகளும் இருந்ததால், அந்த படம் எப்போதும் முழுமையானதல்ல. இருப்பினும், புதிய விளக்கம், கோளின் உள்பகுதி இன்னும் வெளிப்படாத வழிகளில் ஒழுங்கமைக்கப்பட்டும் இயக்கத்துடனும் இருந்ததை மேலும் தெளிவாக்குகிறது. மேலோடு வெறும் குளிர்ச்சியின் பதிவை மட்டுமல்ல, ஆழமான மற்றும் நீடித்த மாக்மா மறுசீரமைப்பின் பதிவையும் கொண்டிருக்கலாம்.

இந்த ஆய்வை குறிப்பிடத்தக்கதாக்குவது, மேற்பரப்பு காட்சிகளிலிருந்து மட்டுமல்ல, உள் அளவீடுகளிலிருந்து இந்தக் கதையை வெளிக்கொணர்வதே. தொலைப் படங்கள் எரிமலைக் காட்சிகளையும் பண்டைய ஓட்டங்களையும் காட்ட முடியும்; ஆனால் நிலஅதிர்வு தரவு கீழேயுள்ள கட்டமைப்பிற்குள் நுழைகிறது. பணியின் முடிவிற்குப் பிறகும், InSight-ன் பங்களிப்பு செவ்வாயை மேற்பரப்பு மர்மத்திலிருந்து அளவிடக்கூடிய அமைப்பும் சோதிக்கக்கூடிய மாதிரிகளும் கொண்ட உள்மர்மமாக மாற்றிக்கொண்டே இருப்பதே.

கோள் அறிவியலுக்குப் பொருத்தமான பெரிய முன்னேற்றம் இதுதான். செவ்வாய் என்பது வெறும் ஆய்வுக்கான இலக்கோ, எதிர்கால பணிகளுக்கான சாத்தியமான தலையிடமோ மட்டுமல்ல. அது ஒரு நிலக்கோள் என்னவாக இருக்க முடியும் என்பதை வரையறுக்கும் ஒப்பீட்டு உலகமும் ஆகும். தட்டு இயக்கவியல் இல்லாதபோதும் அதன் மேலோடு உண்மையில் மேலோட்டத்தைக் கடக்கும் மாக்மா செயல்பாட்டைப் பதிவு செய்து வைத்திருந்தால், கோள் வளர்ச்சிப் பாதைகளின் பட்டியல் எளிய “பூமி எதிர் இறந்த உலகம்” என்ற எதிர்மறை ஒப்பீட்டைவிட விரிவானதாகும். அதற்குப் பதிலாக, செவ்வாய் ஒரு அதிக சுவாரசியமான நடுநிலையைப் பெறக்கூடும்: புவியியல் ரீதியாக அசையாதது, ஆனால் மாக்மா ரீதியாக நுணுக்கமானது.

• ஆராய்ச்சியாளர்கள் NASA InSight நிலஅதிர்வு தரவைப் பயன்படுத்தி, செவ்வாய் மேலோட்டத்திற்குள் உள்ள ஒரு உள்மேலோட்டு இடைமுறிவை விளக்கியுள்ளனர்.
• தட்டு இயக்கவியல் இல்லாவிட்டாலும், செவ்வாயில் உருகல் குறைந்த கீழ் மேலோட்டமும் மேலோட்டத்தைக் கடக்கும் பரந்த மாக்மா செயல்பாட்டும் இருந்ததாக ஆய்வு வாதிடுகிறது.
• இந்த கண்டுபிடிப்பு, பூமியைத் தாண்டிய பாறைக் கோள்கள் எவ்வாறு வளர்ந்து சிக்கலான உள் செயல்முறைகளைத் தக்கவைக்க முடியும் என்பதற்கான மாதிரிகளை விரிவாக்குகிறது.

இந்தக் கட்டுரை Universe Today வழங்கிய செய்தியின் அடிப்படையில் அமைந்தது. மூலக் கட்டுரையைப் படிக்கவும்.