Φως στην δομή του μανδύα του πλανήτη Αρη ρίχνει για πρώτη φορά ομάδα ερευνητών υπό τον Κύπριο Δρ Κωνσταντίνο Χαραλάμπους, Ερευνητικό Εταίρο του UK Space Agency στην Επιστήμη Εξερεύνησης του Άρη.
Ο Κύπριος Πλανητικός Επιστήμονας ηγήθηκε μελέτης για το θέμα που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Science ως πρώτος συγγραφέας. Ως μέλος της ομάδας της αποστολής της NASA στον Αρη με την ονομασία InSight, εργάστηκε στενά με το δίκτυο σεισμολόγων/πλανητολόγων Ευρώπης–ΗΠΑ. Στο Imperial College του Λονδίνου η ομάδα του έχει συνεισφέρει επίσης στην ανάπτυξη των βραχείας περιόδου αισθητήρων του σεισμόμετρου SEIS που κατέγραψαν τα δεδομένα στον πλανήτη Αρη.
«To InSight μάς επέτρεψε να «ακούσουμε» τις σεισμικές δονήσεις από μικρές, πρόσφατες προσκρούσεις μετεωριτών που αντηχούν μέσα από ένα αρχαίο μωσαϊκό στα βάθη του πλανήτη Άρη, αποκαλύπτοντας κατάλοιπα μιας ιστορίας που ξεκίνησε πριν από 4,5 δισ. χρόνια με κολοσσιαίες συγκρούσεις» δήλωσε στο Κυπριακό Πρακτορείο Ειδήσεων ο Δρ. Χαραλάμπους.
Για πρώτη φορά, πρόσθεσε σε συνέντευξή του στο ΚΥΠΕ, «βλέπουμε με τόσο λεπτή κλίμακα στο εσωτερικό ενός άλλου πλανήτη—τους απόηχους της γένεσης του Άρη στον τώρα «κοκκώδη» μανδύα του—και αυτό αλλάζει τον τρόπο που διαβάζουμε την ιστορία των βραχωδών κόσμων».
Ο πλανήτης Άρης, είπε, μάς προσφέρει την πρώτη άμεση απόδειξη λεπτοκλίμακης ετερογένειας μανδύα σε βραχώδη κόσμο, ανοίγοντας νέο παράθυρο στην απαρχή των πλανητών.
Ανέφερε ότι το πώς διατηρούνται αυτά τα ίχνη συνδέεται με θερμική εξέλιξη, ηφαιστειότητα, εκκρόαση αερίων και κλίμα — δηλαδή με ό,τι τελικά κάνει έναν κόσμο περισσότερο ή λιγότερο φιλόξενο.
«Το να καταλάβουμε τι συμβαίνει στο εσωτερικό τους είναι κρίσιμο για το ποιοι κόσμοι μένουν γεωλογικά ενεργοί — και άρα δυνητικά φιλόξενοι» τόνισε.
Υπενθυμίζεται ότι πριν μερικά χρόνια η NASA έδωσε σε δύο βράχους στον πλανήτη Άρη για πρώτη φορά ονόματα στην κυπριακή διάλεκτο, θέλοντας με αυτή την κίνηση να τιμήσει το έργο του Κύπριου επιστήμονα στην αποστολή InSight.
Ετσι, στον γεωλογικό κατάλογο του InSight για τον πλανήτη Αρη περιλαμβάνονται τα ονόματα «ζαβός» και «μούττη», χαρακτηριστικές λέξεις της κυπριακής διαλέκτου που περιγράφουν δύο αρειανούς βράχους. Πρόκειται για τον κατάλογο με τους πιο σημαντικούς βράχους που γειτονεύουν με το InSight lander και οι οποίοι αναφέρονται και αναλύονται στα αντίστοιχα επιστημονικά άρθρα, συνεντεύξεις, συνέδρια και συναντήσεις.
«Ακούσαμε» το βάθος του Αρη
Κληθείς να αναφερθεί στην έρευνα, είπε ότι «ακούσαμε» τα βαθιά μέρη του Άρη με το σεισμόμετρο της αποστολής InSight της NASA — το μοναδικό όργανο που έχει καταγράψει σεισμούς σε άλλον πλανήτη.
«Αναλύσαμε οκτώ μακρινούς αρειανούς σεισμούς, ανάμεσά τους και τις δύο μεγαλύτερες πρόσφατες προσκρούσεις μετεωριτών, περίπου 3.500 και ~7.500 χλμ. μακριά από το InSight. Ιχνηλατήσαμε πώς τα σεισμικά κύματα ταξίδεψαν μέσα στον μανδύα (το στρώμα ανάμεσα στον φλοιό και τον πυρήνα), σαν να κάναμε μια «αξονική» τομογραφία του πλανήτη» είπε.
Παρατήρησα, είπε ο κ. Χαραλάμπους στο ΚΥΠΕ, ότι τα υψηλής συχνότητας κύματα έφταναν συστηματικά καθυστερημένα και «θολωμένα» σε σχέση με τα χαμηλής συχνότητας.
«Το ότι τα σεισμικά κύματα διασκορπίζονταν και καθυστερούσαν καθώς διέσχιζαν τον μανδύα, μας αποκάλυψε το αποτύπωμα μιας διαδρομής γεμάτο εμπόδια, σαν τα πινγκ ενός σόναρ που διαπερνούν πεδίο βυθισμένων ογκόλιθων. Όταν συνειδητοποιήσαμε ότι το “μονοπάτι” των κυμάτων ήταν γεμάτο εμπόδια, θελήσαμε να καταλάβουμε την προέλευση και τη φύση τους: πώς σχηματίστηκαν και πώς μπόρεσαν να διατηρηθούν σε έναν πλανήτη “σφραγισμένο” κάτω από στάσιμο καπάκι επί δισεκατομμύρια χρόνια, σε αντίθεση με τη Γη;».
Τα κυριότερα αποτελέσματα της έρευνας
Ο κ. Χαραλάμπους είπε στο ΚΥΠΕ ότι σε αντίθεση με την έως τώρα εικόνα, ο μανδύας του Άρη δεν είναι ομοιόμορφος, αλλά «σπαρμένος» με θαμμένα θραύσματα χιλιομετρικής κλίμακας, χαοτικά διασκορπισμένα έως 1.400 χιλιόμετρα βάθος.
Για πρώτη φορά, τόνισε, « βλέπουμε τόσο άμεσα, σε πλανητική κλίμακα, λεπτή εσωτερική δομή διατηρημένη σε οποιονδήποτε πλανήτη. Τα θραύσματα είναι αρχαία κατάλοιπα των βίαιων πρώτων σταδίων: γιγάντιες συγκρούσεις έλιωσαν τον νεαρό Άρη σε ωκεανούς μάγματος και, καθώς κρυσταλλώθηκαν, άφησαν χημικά διαφορετικά «κομμάτια». Ο Άρης, έτσι, διασώζει ένα χαοτικό μωσαϊκό των πρώτων σταδίων σχηματισμού του».
Η σημασία των ευρημάτων αυτών αφορά την προέλευση, δηλαδή τα «κομμάτια» σχηματίστηκαν πολύ νωρίς, από γιγάντιες προσκρούσεις και την κρυστάλλωση ωκεανών μάγματος, αφήνοντας έντονες χημικές/συνθετικές διαφοροποιήσεις. Η κατανομή, είπε, θυμίζει «σπασμένο γυαλί», δηλαδή λίγα μεγάλα, πολλά μικρά θραύσματα (έως 4 χιλιόμετρα), κλασσικό αποτύπωμα κατακλυσμικών γεγονότων τεράστιας ενέργειας.
Στο ερώτημα γιατί διασώθηκαν, είπε ότι ο Άρης «σφράγισε» νωρίς την επιφάνειά του κάτω από ένα στάσιμο καπάκι φλοιού και σε αντίθεση με τη Γη —όπου οι τεκτονικές πλάκες ανακυκλώνουν συνεχώς το εσωτερικό, αναδεύουν τον μανδύα και σβήνουν τα πρώιμα ίχνη— τα αρχαία κατάλοιπα στον Άρη επιβίωσαν.
«Η παρουσία τους, 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια μετά, μας αποκαλύπτει έναν μανδύα υψηλού ιξώδους και ασθενούς ανάμειξης: η συναγωγή του ήταν νωθρή — τέντωσε και δίπλωσε τα θραύσματα, αλλά δεν τα εξαφάνισε. Αυτό έχει σημαντικές συνέπειες για τη θερμική εξέλιξη του πλανήτη και την απαγωγή θερμότητας από τον πυρήνα» είπε ο κ. Χαραλάμπους.
Με λίγα λόγια, πρόσθεσε, «αναδεικνύουμε έναν ετερογενή, «σπασμένο» μανδύα που κράτησε τις «ουλές» της παιδικής του ηλικίας — επειδή ο Άρης αναδεύτηκε αργά κάτω από ένα ενιαίο, άκαμπτο κάλυμμα: το αντίθετο από τη δυναμική και ανακυκλούμενη Γη, που έχει σβήσει τα περισσότερα πρώιμα στοιχεία της».
Ρίχνουμε για πρώτη φορά μια λεπτομερή ματιά στη δομή του μανδύα του Αρη
Ερωτηθείς για τη σημασία των αποτελεσμάτων αυτών για τον πλανήτη Αρη, είπε ότι ρίχνουμε για πρώτη φορά μια άμεση, σε πλανητική κλίμακα, λεπτομερή ματιά στη δομή του μανδύα του.
Ο Άρης, συνέχισε ο κ. Χαραλάμπους στο ΚΥΠΕ, λειτουργεί σαν χρονοκάψουλα και εξήγησε ότι σε αντίθεση με τη Γη, όπου οι τεκτονικές πλάκες ανακυκλώνουν το εσωτερικό και η έντονη συναγωγή «σβήνει» τα παλιά αποτυπώματα, ο Άρης σφραγίστηκε νωρίς κάτω από ένα στάσιμο καπάκι και κράτησε ζωντανό το «μυστικό ημερολόγιο» της βίαιης γένεσης και εξέλιξής του.
«Τα αποτυπώματα που βλέπουμε — αρχαία, χιλιομετρικής κλίμακας κατάλοιπα μέσα στον μανδύα — δείχνουν ασθενή ανάμειξη για δισεκατομμύρια χρόνια. Αυτό φωτίζει την θερμική ιστορία του Άρη: ένας παχύρρευστος, νωθρός μανδύας σημαίνει μειωμένη απαγωγή θερμότητας από τον πυρήνα και μια μακρά, αργή ψύξη — κλειδί για να κατανοήσουμε καλύτερα γιατί ο Άρης εξελίχθηκε όπως εξελίχθηκε».
Αυτό το «κλειδί», συνέχισε, δεν ξεκλειδώνει μόνο την ιστορία του Άρη, αλλά μας δείχνει πώς «γράφεται» και πώς διασώζεται η μνήμη της γέννησης και της μακροπρόθεσμης εξέλιξης των βραχωδών κόσμων.
Ανέφερε ότι οι περισσότεροι πλανήτες (και εξωπλανήτες) έχουν «κλειστά καπάκια», δηλαδή δεν διαθέτουν τεκτονικές πλάκες όπως η Γη.
«Το να καταλάβουμε τι συμβαίνει στο εσωτερικό τους είναι κρίσιμο για το ποιοι κόσμοι μένουν γεωλογικά ενεργοί — και άρα δυνητικά φιλόξενοι. Αυτό αφορά άμεσα την κατοικησιμότητα σε γεωλογικούς χρόνους: πότε υπάρχει μακρόβιος ηφαιστειτισμός, πώς ανακυκλώνονται νερό και αέρια, πώς σταθεροποιείται το κλίμα. Όχι επειδή ο Άρης είναι κατοικήσιμος σήμερα, αλλά επειδή κατανοούμε τους μηχανισμούς που κάνουν κάποιους βραχώδεις κόσμους ευνοϊκότερους από άλλους».
Η Γη έχει σβήσει μεγάλο μέρος του δικού της «πρώιμου ημερολογίου»
Ερωτηθείς για τη σημασία των αποτελεσμάτων αυτών για τον πλανήτη μας, τη Γη, είπε ότι η Γη έχει σβήσει μεγάλο μέρος του δικού της «πρώιμου ημερολογίου» και ο Άρης μάς δίνει πλαίσιο σύγκρισης, δείχνει τι σώζεται σ’ έναν κόσμο χωρίς πλάκες και μας βοηθά να ερμηνεύσουμε καλύτερα το πώς και γιατί η Γη κράτησε έντονη γεωλογική «ζωή».
«Όταν λέμε ότι η Γη είναι «ζωντανή», εννοούμε τεκτονική δραστηριότητα, ηφαίστεια και συνεχή ανακύκλωση του μανδύα που ανανεώνουν το πλανητικό περιβάλλον. Η μελέτη της εξέλιξης του Άρη ρίχνει φως στους λόγους που το πετυχαίνουμε εδώ» τόνισε.
Ελπίζουμε ότι ανοίγει νέους δρόμους για την επόμενη γενιά αποστολών, στον Άρη
Ερωτηθείς για την εμπειρία της έρευνας αυτής, ο κ. Χαραλάμπους εξέφρασε αρχικά την χαρά του που υπήρξε μέλος της ομάδας.
«Είναι τιμή μου που υπήρξα μέλος της ομάδας NASA InSight—από τον σχεδιασμό και την εκτόξευση της αποστολής, έως την ανάλυση των δεδομένων—και που συνέβαλα σε μία από τις τελευταίες μεγάλες ανακαλύψεις της αποστολής».
Τόνισε ότι το να «μετατρέψουμε έναν και μόνο σεισμογράφο—τη στιγμή που στη Γη βασιζόμαστε σε δίκτυα—σε εργαλείο πλανητικής τομογραφίας ήταν ένα δύσκολο αλλά συναρπαστικό ταξίδι».
«Ελπίζουμε ότι ανοίγει νέους δρόμους για την επόμενη γενιά αποστολών, στον Άρη και πέρα από αυτό» συνέχισε.
Στο ίδιο πνεύμα, είπε, συμμετέχει και στην αποστολή NASA Farside Seismic Suite, που θα εγκαταστήσει δύο σεισμομέτρα στη μακρινή πλευρά της Σελήνης για να καταγράψει σεληνιακούς σεισμούς και προσκρούσεις. Στο πλαίσιο του νέου κύματος επιστροφής στη Σελήνη, τα δεδομένα αυτά—σε συνδυασμό με άλλες τρέχουσες και επερχόμενες αποστολές—θα ενισχύσουν ουσιαστικά την κατανόησή μας για το εσωτερικό του κοντινότερου γείτονά μας και, κατ’ επέκταση, για την ιστορία της Γης.
