Saturday, 16 May 2009

Χάος στον κρατήρα

Είναι «σαν να βρίσκεσαι στο Τρίγωνο των Βερμούδων», αναφωνεί ο Rodger Hart του Εργαστηρίου iThemba Βασικής και Εφαρμοσμένης Έρευνας με χρήση Επιταχυντή στη Νότια Αφρική. Παίρνω στα χέρια μου την πυξίδα για να το διαπιστώσω και μόνος μου. Στην αρχή η βελόνα της δείχνει προς μια σταθερή κατεύθυνση, η οποία, όσο γνωρίζω, θα μπορούσε να αντιστοιχεί στον μαγνητικό βορρά. Μετά όμως κάνω ένα βήμα μπροστά, και η βελόνα στρέφεται σε ένα τελείως διαφορετικό τεταρτημόριο. Ένα επιπλέον βήμα, και μια νέα διαφορετική κατεύθυνση. Στη συνέχεια την τοποθετώ χάμω, πάνω στην εκτεταμένη επιφανειακή διαστρωμάτωση πετρωμάτων όπου στεκόμαστε. Τώρα, καθώς μετακινώ την πυξίδα πάνω από τα πετρώματα, η βελόνα της στριφογυρίζει για κάθε λίγα εκατοστά μετατόπισης.

Η τοποθεσία στην οποία αναφέρομαι είναι το κέντρο του κρατήρα Φρέντεφορτ, περίπου 100 χιλιόμετρα νοτιοδυτικά τού Γιοχάνεσμπουργκ. Ο Φρέντεφορτ αποτελεί το μεγαλύτερο προσκρουσιγενές κατάλοιπο του πλανήτη, και δημιουργήθηκε περίπου 2 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, όταν ένας αστεροειδής διαμέτρου 10 χιλιομέτρων έπληξε με σφοδρότητα τη Γη. Ενδείξεις παλιότερων συγκρούσεων υπάρχουν και αλλού ―για παράδειγμα στη Νότια Αφρική και τη Δυτική Αυστραλία―, σε εκείνες τις περιπτώσεις όμως καμία γεωλογική δομή δεν έχει αντέξει τη φθορά του χρόνου.

Στα μάτια του μη ειδικού, πάντως, ο ίδιος ο Φρέντεφορτ δεν μοιάζει καθόλου με κρατήρα. Οι γεωλόγοι υπολογίζουν τη συνολική του διάμετρο σε περίπου 250 με 300 χιλιόμετρα, ωστόσο το χείλος του έχει προ πολλού αποσαθρωθεί. Η πλέον ευδιάκριτη από τις εναπομείνασες δομές του είναι ο δόμος Φρέντεφορτ, ο οποίος και αποτελεί το «ύβωμα αναπήδησης» ―την περιοχή όπου μετά την πρόσκρουση πετρώματα από τα έγκατα της Γης ανήλθαν προς την επιφάνεια.

Η πιθανή πηγή του παράδοξου μαγνητισμού τού Φρέντεφορτ ήταν ένα πολύ ισχυρό και χαοτικό μαγνητικό πεδίο το οποίο προκλήθηκε από ρεύματα που αναπτύχθηκαν στα ιονισμένα αέρια τα οποία, με τη σειρά τους, παρήχθησαν στο υψόμετρο της σύγκρουσης. Πράγματι, εργαστηριακά πειράματα επιβεβαιώνουν ότι οι προσκρούσεις δημιουργούν με τον τρόπο αυτό έντονα μαγνητικά πεδία. Οι επιστήμονες μάλιστα υπολόγισαν ότι ένας αστεροειδής διαμέτρου 1 μόλις χιλιομέτρου, δηλαδή το 1/10 του μεγέθους τού Φρέντεφορτ, θα δημιουργούσε ένα πεδίο 1.000 φορές ισχυρότερο από εκείνο της Γης σε μια απόσταση 100 χιλιομέτρων.

Το έντονο μα ανομοιογενές μαγνητικό πεδίο τού Φρέντεφορτ δεν διακρινόταν από εναέριες διασκοπήσεις. Οι αναλύσεις εκείνες έδειξαν ανώμαλα χαμηλό μαγνητικό πεδίο πάνω από τον κρατήρα, σαν να υπήρχε κάποιο κενό στο επικρατούν μαγνητικό πεδίο. Όλη η μαγνητική παράνοια που εμφανίζεται στο έδαφος αλληλοαναιρείται κατά μέσον όρο όταν ο κρατήρας παρατηρείται από πολύ ψηλά.

Τα παραπάνω αποτελέσματα μπορεί να έχουν επιπτώσεις όχι μόνο στη γεωλογία του πλανήτη μας αλλά και στις μελέτες του Αρη. Οι αχανείς πλανητίες Ελλάς και Αργυρή επέδειξαν σχεδόν παντελή απουσία μαγνητισμού όταν μελετήθηκαν από τροχιάς μέσω του Mars Global Surveyor. Η συμβατική εξήγηση που δίνεται είναι σε γενικές γραμμές η εξής: 4 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, όταν σχηματίστηκαν οι κρατήρες των εν λόγω πλανητιών, οι προσκρούσεις εξάλειψαν κάθε ίχνος προϋπάρχουσας μαγνήτισης των πετρωμάτων. Ως εκ τούτου, την περίοδο δημιουργίας τους, ο Αρης δεν πρέπει να είχε μαγνητικό πεδίο, διότι το πεδίο αυτό θα είχε διασωθεί στη μαγνήτιση των πετρωμάτων των πλανητιών κατά την ψύξη τους. Σήμερα ο Αρης δεν διαθέτει μαγνητικό πεδίο, στο μακρινό παρελθόν όμως είχε. Έτσι, σύμφωνα με την καθιερωμένη εξήγηση, ο Αρης έχασε το πεδίο του από πολύ νωρίς.

Ωστόσο, όπως επισημαίνει ο Hart, εάν οι πλανητίες Ελλάς και Αργυρή επιδεικνύουν τις ίδιες ιδιότητες με τον κρατήρα Φρέντεφορτ, τότε δεν μπορούμε να εξαγάγουμε κανένα συμπέρασμα σχετικά με το μαγνητικό πεδίο του Αρη κατά το σχηματισμό τους ―θα μπορούσε να ήταν ακόμα ισχυρό. Εντούτοις, ο Mario Acuna, πρωτοβάθμιος ερευνητής του προγράμματος Mars Global Surveyor, τονίζει ότι δεδομένα από μικρότερους αρειανούς κρατήρες, του μεγέθους τού Φρέντεφορτ περίπου, δεν συνάδουν με το σενάριο του Hart.

Πίσω στη Γη, ο Hart προτείνει μια υψηλής διακριτικής ικανότητας χαρτογράφηση του μαγνητικού πεδίου τού Φρέντεφορτ με τη βοήθεια ελικοπτέρου, από αρκετά χαμηλό υψόμετρο το οποίο να επιτρέπει την ανίχνευση των μαγνητικών αποκλίσεων. Το αποτέλεσμα θα ήταν η δημιουργία ενός πλήρους μαγνητικού χάρτη ―και πιθανόν η κατανόηση, εντέλει, της παραδοξότητας του κρατήρα.
Scientific American

No comments: