سنگ های سیلیسی، معمای تازه سیاره سرخ

* در داستان های پلیسی با پیچیده شدن ماجرا، یک سرنخ نامنتظره به جای آن که به یافتن پاسخ بیانجامد، پرسش های تازه ای پدید می آورد. در این مورد، صحنه ی ما یک کوه روی سیاره ی بهرام (مریخ) است. سرنخ: ترکیبات شیمیایی سیلیس، آن هم فراوان. کارآگاهان: گروهی دانشمند خبره ی زمینی با یک نماینده ی لیزرافکنِ یکدست به نام خودروی کنجکاوی.

خودروی کنجکاوی ناسا در هفت ماه گذشته انباشت هایی از سیلیس در برخی جاها یافته که از هر چه پیش از آن، از زمان فرودش در ۴۰ ماه پیش یافته بود بیشتر است. سیلیس یا دی اکسید سیلیسیم نُه دهم همنهش برخی از سنگ ها را می سازد. این ماده ی شیمیاییِ سنگ-ساز که از آمیختگی عنصرهای سیلیسیم و اکسیژن درست شده، روی زمین اغلب به شکل کوارتز (دُر کوهی) دیده می شود ولی در بسیاری از کانی های دیگر هم وجود دارد.
"گردنه ی ماریاس"، منطقه ی تماس دو سازند سنگی روی پایه ی کوه شارپ: این عکس در ۲۲ می ۲۰۱۵ با دوربین روی بازوی خودروی کنجکاوی ناسا (ماستکم، Mastcam) گرفته شده و منطقه ی "گردنه ی ماریاس" رانشان می دهد، جایی که یک سازند گِلسنگی پایین تر و کهن تر -ناحیه ی کم رنگ در مرکز تصویر- در تماس با یک سازند پوشاننده ی ماسه سنگی قرار دارد. این تصویر در اندازه ی بسیار بزرگ تر (۱۸.۴ مگ)
آلبرت ین، یکی از اعضای گروه علمی کنجکاوی در آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا در پاسادنای کالیفرنیا می گوید: «این ترکیبات بالای سیلیسی برای ما یک معما هستند. برای افزایش غلظت سیلیس یک کانی می توان از راه شستن و زدودن دیگر اجزای آن کاری کرد که سیلیس آن کانی بر جای بماند و در نتیجه غلظتش افزوده شود؛ این کار را با افزودن سیلیس از جای دیگر هم می توان انجام داد. هر دوی این فرآیندها نیاز به آب دارند. اگر بتوانیم تعیین کنیم کدام یک اینجا روی داده، به چیزهای بیشتری درباره ی دیگر شرایطی که در آن محیط های آبناک باستانی حکفرما بوده پی خواهیم برد.»

آب اگر اسیدی باشد می تواند دیگر اجزای سنگ را بزداید و تنها سیلیس در آن بر جا بگذارد. آب قلیایی یا خنثا می تواند سیلیس محلول تولید کند که سپس از آن جدا شده و ته نشین شود. یافته های تازه روی کوه شارپ، جدا از این که معمایی درباره ی تاریخ ناحیه ای که کنجکاوی در آن کار می کند پدید آورده اند، رگه های فریبنده ای را هم نمایان کرده اند که به یافته های یکی دیگر از خودروهای ناسا به نام روح (اسپیریت) در آن سوی سیاره ی سرخ ربط دارد. در آن جا نشانه های اسید سولفوریکی دیده شده، ولی گروه کنجکاوی برای توضیح یافته های کوه شارپ به هر دو نظریه -با چند نظریه ی دیگر- می اندیشند.

سرنخ پرسش برانگیز دیگر این بود که بخشی از سیلیس یافته شده در یکی از سنگ هایی که کنجکاوی با مته سوراخ کرده به نام سنگ "باکسکین" (Buckskin)، درون یک کانی به نام تریدیمیت (tridymite) است، گونه ای کانی که روی زمین کمیاب است و روی بهرام هم تاکنون دیده نشده بود. روی زمین معمولا تریدیمیت در جاهایی یافته شده که با دماهای بالای سنگ های آذرین یا دگرگونی در ارتباطند، ولی سنگ های ته‌نشستی (رسوبی) با لایه های نازکی که کنجکاوی بررسی کرده به عنوان ته‌نشست های بستر دریاچه شناسایی شده اند [و ربطی به سنگ آذرین و ... ندارند] . افزون بر آن، تریدیمیت در ته‌نشست های آتشفشانی با سیلیس فراوان یافته شده. سنگ های روی سطح بهرام به طور کلی سیلیس کمتری دارند، مانند بازالت های هاوایی، هر چند که خودروها و مدارگردهای بهرام سنگ های سیلیس‌داری هم در جاهایی یافته اند. بر روی زمین، تفتال (ماگما، مواد مذاب درون آتشفشان) می تواند دگرگون شده و سیلیس‌دار شود. تریدیمیت یافته شده در سنگ باکسکین می تواند گواهی بر دگرگونی های تفتالی روی بهرام باشد.

کنجکاوی پس از دو سال تلاش پربار در دشت های پیرامون کوه شارپ، از سال ۲۰۱۴ به این کوه رسیده و با بالا رفتن از دامنه اش دارد لایه های زمین‌شناسی آن را بررسی می کند. در نخستین سال این ماموریت شواهدی از وجود دریاچه هایی در این ناحیه، در میلیاردها سال پیش به دست آمد که محیطی مناسب برای رشد جانداران ذره بینی -اگر وجود داشتند- فراهم کرده بودند. اکنون که کنجکاوی دارد از کوه شارپ بالا رفته و به لایه های جوان تر می رسد، ماموریتش بررسی اینست که دریابد آن شرایط محیطی باستانی چگونه از دریاچه ها، رودها و دلتاها به خشکی هولناک و خشن امروزی تبدیل شدند.

هفت ماه پیش، کنجکاوی در راه نزدیک شدن به "گردنه ی ماریاس" که در آن دو لایه ی زمین شناسی در تماس با یکدیگر بودند، با دستگاه شمکم خود (ChemCam) خود که یک دستگاه لیزر-افکن برای بررسی همنهش ها از راه دور است هدف هایی را بررسی کرد و سیلیس فراوانی در برخی از آن ها یافت. دستگاه سپیدایی دینامیک نوترون های خودرو (DAN) نیز همزمان دریافت که همنهش سنگ این منطقه بیمانند است. [جزییات را اینجا بخوانید: * کنجکاوی یک سنگ بستر شگفت انگیز را روی بهرام بررسی می کند]

ینس فریدنوانگ از آزمایشگاه ملی لوس آلاموس در نیومکزیکو و دانشگاه کپنهاگ دانمارک می گوید: «این سطح بالای سیلیس غافلگیرکننده بود- آنقدر شگفت انگیز که ما را وادار کرد تا خودرو را به عقب برگردانیم و آن را با دیگر ابزارهای کنجکاوی هم بررسی کنیم.»

گردآوری سرنخ ها درباره ی سیلیس یکی از هدف های عمده ی ماموریت خودرو در یک بازه ی چهار ماهه و مسافت نیم کیلومتری بوده است.

این پژوهش ها خوانش های بسیار بیشتری از دستگاه شمکم را نیز در بر داشت. همچنین اندازه گیری و سنجش همنهش عنصرها با طیف سنج ذرات آلفای پرتو ایکس (APXS) روی بازوی خودرو و شناسایی کانی های نمونه های پودر سنگ با دستگاه کانی شناسی و شیمی (شمین، CheMin) درون خودرو نیز جزو این بررسی ها بودند.

باکسکین نخستین مورد از سه سنگی بود که نمونه های مته کاری شده ی آن ها در آن بازه ی زمانی گردآوری شد. شناسایی تریدیمیت با دستگاه شمین گروه دانشمندان را به جستجوی توضیح های احتمالی واداشت. به گفته ی لیز رامپه از صنایع آئروداین در مرکز فضایی جانسون ناسا در هیوستون: «ما می توانستیم با تعیین این که آیا تریدیمیت درون ته‌نشست ها از یک سرچشمه ی آتشفشانی آمده یا ریشه ی دیگری دارد پاسخ را بیابیم. بسیاری از ما در آزمایشگاه های خود در تلاشیم تا ببینیم راهی هست که تریدیمیت بدون نیاز به دماهای بالا تولید شود یا نه.»

دستگاه های شمکم و APXS دورتر از گردنه ی ماریاس الگویی از سطح بالای سیلیس در منطقه های کم رنگی که در راستای شکستگی های سنگ بستر بود یافتند که فراوانی سیلیس در آنجا را به دگرگونی توسط مایعاتی ربط می داد که از درون شکاف های این شکستگی ها روان شده و به درون سنگ بستر نفوذ کرده بودند. دستگاه شمین موادی که با مته کاری در یک هدف به نام "بیگ اسکای" در یک سنگ بستر دور از یک شکستگی، و از یک هدف در منطقه ی شکستگی به نام "گرینهورن" به دست آمده بود را بررسی کرد. گرینهورن واقعا سیلیس بیشتری داشت، ولی نه در شکل تریدیمیت. بیشتر این سیلیس به شکل اوپال غیربلورین بود که می تواند در محیط های بسیار گوناگونی پدید آید، از جمله خاک ها، ته‌نشست ها، ته‌نشست چشمه های آب گرم و سنگ های اسید-شسته.

آشوین واساوادا، دانشمند پروژه ی کنجکاوی از JPL می گوید: «چیزی که ما داریم روی کوه شارپ می بینیم به گونه ی چشمگیری متفاوت با چیزیست که در دو سال نخست ماموریت دیده بودیم. اینجا تغییرپذیری بسیار گسترده ای در فاصله های به نسبت کوتاه وجود دارد. سیلیس یک نماینده (indicator) برای چگونگی تغییرات شیمیایی است. یافتن آن به اندازه ای شگفت انگیز و دارای جنبه های گوناگون است که ما باید مدتی را صرف بررسی آن کنیم.»
منطقه ی مته کاری "بیگ اسکای" و "گرینهورن" روی کوه شارپ: این عکس با دوربین روی بازوی خودروی کنجکاوی ناسا (ماستکم، Mastcam) گرفته شده و ناحیه ای در حوضه ی بریجر (Bridger Basin) را نشان می دهد که در بردارنده ی چند هدف مته کاری شده به نام های "بیگ اسکای" در ۱۱۱۹مین سول (۲۹ سپتامبر ۲۰۱۵) و "گرینهورن" در ۱۱۳۷مین سول (۱۸ اکتبر ۲۰۱۵) است. این تصویر در اندازه ی بسیار بزرگ تر (۱۱.۹ مگ)
مسیر کنجکاوی به هنگام بررسی سنگ های سیلیس‌دار در سال ۲۰۱۵: این نقشه مسیر خودروی کنجکاوی ناسا روی پایه ی کوه شارپ از ۱۹ آوریل ۲۰۱۵ تا ۵ نوامبر ۲۰۱۵ را نشان می دهد. کنجکاوی در این بازه ی زمانی چند هدف سنگی سرشار از سیلیس از جمله "باکسکین" در منطقه ی "گرنه ی ماریاس"، و "گرینهورن" در منطقه ی "حوضه ی بریجر" را بررسی کرد. تصویر بزرگ تر
جزییات سنگ سیلیس‌دارِ "اِلک" نزدیک "گردنه ی ماریاس": این عکس با دستگاه شیمی و دوربین خودروی کنجکاوی ناسا (شمکم، ChemCam) گرفته شده و بافت پرجزییات یک سنگ هدف به نام "اِلک" روی کوه شارپ بهرام را نشان می دهد، از جمله لایه بندی هایی که در بیشتر "سازند موری" در پایه ی کوه شارپ دیده می شود. تصویر بزرگ تر
مناطق شکستگیِ رنگ پریده در سازند ماسه سنگی: این تصویر موزاییکی که توسط خودروی کنجکاوی ناسا گرفته شده نمونه ای از کم رنگ شدگی نزدیک شکاف ها در سازند ماسه‌سنگی استیمسون روی پایه ی کوه شارپ را نشان می دهد. این الگوی رنگ پریدگی در راستای دو شکاف عمود بر هم نمایان است. دوربین ناوبری کنجکاوی (ناوکم، Navcam) تک نماهایی که این تصویر موزاییک از آن ها درست شده را در روز ۲۳ اوت ۲۰۱۵، برابر با ۱۰۸۳مین سول ماموریت گرفته. این ناحیه در مسیر خودرو میان "گردنه ی ماریاس" و "حوضه ی بریجر" جای دارد. در این ناحیه، خودرو مناطق شکستگی‌ای را یافته که در ارتباط با همنهش های سنگی سرشار از سیلیس -نسبت به سنگ بستر پیرامون- هستند. تصویر بزرگ تر
واژه نامه:
Mars - silica - NASA - laser - silicon - oxygen - Earth - quartz - Albert Yen - Jet Propulsion Laboratory - Alkaline - solution - Curiosity - Mount Sharp - Spirit - Buckskin - tridymite - igneous - metamorphic - sedimentary - volcanic deposit - basalt - Magma - volcanoe - Marias Pass - Chemistry and Camera - ChemCam - contact zone - Dynamic Albedo of Neutrons - Jens Frydenvang - Los Alamos National Laboratory - Alpha Particle X-ray Spectrometer - APXS - Chemistry and Mineralogy - CheMin - Liz Rampe - Aerodyne Industries - Johnson Space Center - bedrock - Big Sky - fracture - Greenhorn - noncrystalline - opal - sediment - hot spring - acid - Ashwin Vasavada - JPL - Mast Camera - Mastcam - mudstone - sandstone - Bridger Basin - Big Sky - Elk - lamination - Murray Formation - discoloration - Stimson formation - Navigation Camera - Navcam - sol

منبع: nasa

0 دیدگاه شما:

Blogger template 'Browniac' by Ourblogtemplates.com 2008

بالای صفحه