البركان من بين أكثر الملامح الجيولوجية إثارة وكشفاً التي وجدت عبر النظام الشمسي، من ذروة تصاعد الأرض إلى بركان الدروع الكولوية للمريخ وسطح الزهرة، النشاط البركاني يُظهر القشور الكواكبية، ويؤثر على الغلاف الجوي، بل ويخلق ظروفاً مناسبة للحياة.

البركان على الأرض

وتُنتج براكين الأرض ككوكب دينامي ونشط يُستخدم في التكتلات الحرارية الداخلية وأجهزة التلوين، وتُحدث معظم الأنشطة البركانية في حدود الصفائح التكتونية: في حدود مُتَوَثِّلة مثل خط الهضبة المتوسطة، وارتفاعات المغناطيس لخلق طوابق بحرية جديدة؛ في [FT:2]

وبالإضافة إلى ذلك، فإن أساليب الأرض البركانية تتراوح على نطاق واسع، من انفجارات مفحمة ] تنتج بركاناً واسعاً مثل ماونا لوا، إلى حد كبير تتفاعل فيها الانفجارات الحادية الارتجاجية ] التي تؤثر إلى حد كبير على الرماد والتدفقات الحرارية والغازات البركانية.

كما أن البراكين تؤدي دوراً حاسماً في الدورات الجيوكيميائية للأرض، حيث تطلق ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكبريت، مما يؤثر على تنظيم المناخ، ويسهم في إعادة تدوير المغذيات والمعادن من خلال عمليات القشرة، حيث إن أكثر من 500 1 بركان محتمل النشاط في جميع أنحاء العالم، فإن البراكين ما زال واحداً من أكثر العمليات الجيولوجية الأساسية والمستمرة التطور التي تشكل كوكبنا.

وبالنسبة للمهتمين بتعميق استكشاف بركان الأرض، يقدم برنامج المخاطر البركانية التابع لوكالة الأمن العام بيانات رصد في الوقت الحقيقي، وتقييمات المخاطر، والموارد التعليمية: USGS Volcano Hazards Program.

البركان على المريخ

المريخ معروف باستضافة أكبر بركان في النظام الشمسي، وهو نتيجة مذهلة لظروفه الجيولوجية والتكتونية الفريدة، وخلافاً للأرض، يفتقر المريخ إلى التكتونية النشطة، مما يعني أن قشرته لا تزال ثابتة نسبياً على بقع المناورة، مما سمح بتراكم كميات هائلة من الحمم على مدى بلايين السنين، وبناء بركان كولوسال على مأكولات غير مكتملة.

دير الأوليمبوس: عملاء النظام الشمسي

(أ) إن أطول بركان وجبل معروفين في النظام الشمسي، حيث يرتفع نحو 21.9 كيلومتر (13.6 ميل) فوق السهول المحيطة، وينهار ثلاث مرات ارتفاع جبل إيفرست، ويمتد ذلك إلى 600 كيلومتر (ثلاثة كيلومترات) في قطر، أي ما يقرب من 80 قسيمة في الولايات المتحدة.

إن مذاق البركان المتطورة بلطف يشبه بركان الدرع الهواي، ولكن على نطاق يقبع أي نظير أرضي، ويدل الحجم الهائل والمنحدرات النبيلة على أن " أوليمبوس مون " التي تشكلت من خلال تدفقات مستمرة منخفضة التفريغ تثور على نطاق زمني ممتد، وأن الموقع المثير الثابت الذي يحتمل أن يظل مسؤولا عن هذا النشاط البركاني.

The Tharsis Region and Other Martian Volcanic Provinces

ويُعدّ هذا الإقليم جزءاً من منطقة بركانية أوسع نطاقاً من منطقة تهارسي (FLT:0) وهضبة بركانية واسعة النطاق على نصف الكرة الغربي للمريخ، حيث إن هذه المنطقة تحتوي على عدة براكين ضخمة أخرى، منها أرسيا مونز، وبورانس مون، ومؤسسة أسكريوس مونز، التي تتواءم مع ترتيب الرفعي الغربي.

وفيما وراء تارسي، يقدم البركان القديم Syrtis Major] في المرتفعات الجنوبية أدلة على نشاط بركاني مبكّر يعود تاريخه إلى الفترتين النواشيتين والهزبريتين (قبل ما يقرب من 3.7 إلى 3.0 بلايين سنة)، وهذا يشير إلى أن المريخ شهد تكاثراً بركانياً واسعاً أثناء دورته المبكرة، وقد يكون له تأثير على ذلك.

الأدلة على البركانية الحديثة والمستمرة

وقد اعتُبر البركان المريخي منقوصاً على مدى عقود عديدة، غير أن التحليلات الأخيرة التي استُخدمت بيانات من مريخ مريخ ناسا وأوربيتر (MRO) ووكالة الفضاء الأوروبية (Mrs Express) قد حددت تدفقات حمضية صغيرة نسبياً على مراحيض منطقة أوليمبوس مونز، وأرسيا مونس، وفي الآونة الأخيرة.

ومن المثيرات الأكثر إثارة للخلافات الزلزالية التي تبثها شركة " إنسايت " التابعة للرابطة، والتي كشفت عن وجود مراكب تُشير إلى حركة ماجما تحت سطح الأرض الجارية، وعلى الرغم من عدم ملاحظة حدوث انفجارات سطحية نشطة، فإن هذه البيانات تشير إلى أن المريخ قد لا يزال نشطاً بركانياً على مستوى منخفض.

وإذا استمر النشاط البركاني على المريخ، فإنه قد يفرج بصورة ملهقة عن غازات مثل الميثان وثاني أكسيد الكبريت، مما قد يخلق بيئة ميكرونية قابلة للسكن، وهذا الاحتمال يزيد من الاهتمام بالبراكين المريخية كمفتاح لفهم تطور المناخ في الكوكب والبحث عن الحياة في الماضي أو الحاضر.

البركان على كوكبات وأقمار أخرى

إن النظام الشمسي يزدهر بعالم بركانية خارج الأرض والمريخ، حيث يوفر كل منهما نافذة فريدة في التفاعل بين الحرارة الداخلية والجاذبية والتكوين والبيئة السطحية في تشكيل السمات البركانية.

Venus: A Volcanic Inferno

وفينوس، الذي كثيرا ما يغمر " كوكب الأرض الشقيق " بسبب حجمه المماثل وتكوينه السائب، يُظهر نشاطا بركانيا وافيا ومميزا، ودرجة حرارته السطحية تتجاوز 460 درجة مئوية (860 درجة ف)، وجو ثاني أكسيد الكربون الكثيف الذي يمارس ضغوطا تزيد على 90 مرة على مستوى سطح البحر للأرض، وبالرغم من هذه الظروف القصوى، فإن رسم خرائط رادارية - خاصة من بعثة ماجيلا المعروفة -

Coronae] are vast, circular to oval features believed to form from upwelling mantle depthes causing the lithosphere to dome and subsequently collapse. Venus’s volcanic activity is thought to be episodic, with the entire lithosphere under periodic overturns rather than continuous plate tectonics as on Earth.

وقد أشارت الملاحظات الأخيرة من الرادار والأشعة تحت الحمراء من بعثة فرانس فينسا إلى أن بعض المنافذ البركانية قد تكون نشطة في غضون السنوات القليلة الماضية، مما يعني أن فينس لا يزال حياً بركانياً، وأن بعثات ناسا القادمة VERITAS وDAVINCI، إلى جانب موقع وكالة الفضاء الأوروبية، تهدف إلى توفير رؤية غير مسبوقة لعمليات الفولكانية، والتكوين السطحي، والتاريخ الجغرافي.

الزئبق: بلاستيكات لافا القديمة

وقد اعتبر الزئبق أصغر كوكب في النظام الشمسي غير نشط جيولوجياً منذ وقت طويل، غير أن المركبة الفضائية التابعة لوكالة ناسا غيرت هذا الرأي تغييراً جذرياً بالكشف عن مساحات واسعة من السهول البركانية السائلة التي تُعد فيضانات واسعة النطاق، والتي تغطي نحو 40 في المائة من السطح، وهذه السهول تشبه حوض القمر الشهواني وتتكون من بركانية واسعة النطاق.

ويبدو أن بركانية الزئبق كانت أكثر نشاطاً خلال السنوات الأولى من وجودها في البلد حيث كانت داخله لا تزال ساخنة بما يكفي للحفاظ على الانصهار الواسع النطاق، واليوم، لا يظهر الكوكب سوى القليل من علامات على النشاط البركاني المستمر، ومع ذلك، فإن كثافة الزئبق العالية والهيكل الفلزي الكبير في تطور حراري معقد، بما في ذلك الحلقات المحتملة من إعادة التصفير البركاني والانكماش العالمي التي تؤثر على جيولوجيا.

Io: The Most Volcanic body in the Solar System

إن قمر المشتري Io] يُمثل أكثر الجسم نشاطا بركانيا في النظام الشمسي، إذ إن دحر المد والجزر الشديد الذي يولده تفاعلات جشعة مع المشتري وقمر غاليلين جارين يوروبا وغانيميد، داخله لا يزال متحركا وديناميا للغاية، وقد تم تحديد أكثر من 400 بركان نشط على سطح الأرض.

وتنتج ثورات ايو سباكات برج ثاني أكسيد الكبريت وسيلكيت لافا، حيث تصل بعض هذه الطولات إلى مئات الكيلومترات، ويعاد تشكيل السطح باستمرار بتدفقات الحمم وودائع الكبريت، مما يخلق مشهدا ملونا ومتغيرا باستمرار، وخلافا للبركانية الغنية بالمياه في الأرض، فإن البركانية التي ينتج عنها تذبذب الكبريت ومركبات الكبريت الفريدة.

وقدمت بعثة غاليليو التابعة للرابطة بيانات واسعة عن النشاط البركاني الذي تقوم به شركة " إيو " ، وتواصل المركبة الفضائية في جونو رصد نظام " يوفيان " ، حيث تقدم الدراسة الإيوية معلومات قيمة عن آليات تدفئة المد والجزر والعمليات البركانية المتطرفة: NASA Io Overview.

Cryovolcanism: Ice Volcanoes on Distant Worlds

ولا يقتصر الفولكان على الصخور المزروعة، ففي العديد من قمر الجليد وكواكب القزم في النظام الشمسي الخارجي، تحدث التخصيب ، حيث يمكن أن تثور المواد المتطايرة مثل المياه، أو الأمونيا، أو الميثان على السطح بدلا من أن تنفجر في الماجم المهزلية، أو هذه المواد " البركانية " أو الراكب الفوقة السطحية.

ويظهر قمر زحل Enceladus] الشهيرة المبشرين الفولكانيين الذين يرتدون ثلج الماء، والمركبات العضوية، وأملاح الكسور من القطب الجنوبي، ويُعتقد أن هذا النشاط يُتحمّل من خلال تدفئة المد والثدي ووجود محيط تحت سطح الأرض، مما يجعل الإنسلادوس مرشحاً أولياً للدراسات المتعلقة بالطية.

وبالمثل، فإن قمر نبتون Triton] يبين أن النيتروجين المحركات بواسطة التدفئة الشمسية الموسمية، التي تحقن أعمدة الغاز النيتروجين والغبار في جوها الرقيق. ويستضيف كوكب القزم Ceres [Ftrusion recent

إن النزعة البروكانية حاسمة في فهم إمكانات استدامة عوالم المحيطات، لأنها توفر آلية لتبادل المواد بين المحيطات الجوفية والبيئة السطحية، مما قد يدعم الحياة المجهرية.

مقارنة الفولكان الأرضي والأمريكي

وعلى الرغم من التنوع الهائل للبيئات البركانية عبر النظام الشمسي، فإن العديد من المبادئ الموحدة تحكم البركانية في جميع العوالم الصخرية والجليعة، ويستلزم النشاط البركاني أساساً حرارة داخلية قد تنشأ عن التحلل الإشعاعي، أو الحرارة الوبائية المتبقية، أو قوى المد، ويرتفع هذا النشاط لأنه أقل كثافة من الصخرة المحيطة، مع أسلوب الاندثار الذي يسيطر عليه تكوين الماهب، والمحتوى المتقلب، وخط، والبيئة السطحية.

ومن أهم الاختلافات بين الأرض وغيرها من الهيئات الكوكبية وجود أو عدم وجود التكتونية للطبقات، حيث تركز حدود اللوحات الأرضية النشطة على البركان على طول المناطق الفرعية ودرجات التلال في وسط المحيط، مما يولد طائفة واسعة من أنواع البركان، من الستارتات البلاستيكية المتفجرة إلى البركانات الوعرة.

وعلى النقيض من ذلك، يفتقر المريخ والزهرة إلى التكتونات، ولذلك فإن النشاط البركاني يميل إلى التركيز على الأعماق الطويلة الأجل أو البقع الساخنة، مما يؤدي إلى بركانات دروع ضخمة نمت على مليارات السنين في مواقع ثابتة، إن بركان إيو، الذي يُتدفّق في الغالب بتدفئة المد والجزر، يمثل نظاما بركانيا مختلفا تماما يتسم باستمرارية التطرف.

كما أن المياه والتقلبات تؤدي دورا حاسما، فبراكين الأرض تتأثر بشدة بالماء، مما يقلل درجات الحرارة المتضخمة ويزيد من القدرة على التفجير، وفي أجساد جافة مثل المريخ والقمر، تكون الاندلاعات البركانية في معظمها فعالة، وتظهر عوالم الجليدية الفولكانية، مما يستحدث مجموعة مختلفة تماما من المواد الاندثارية والمورفات السطحية.

أهم أنواع البراكين الفضائيين

  • ] Immense size:] Extraterrestrial volcanoes, especially on Mars and Venus, far exceed Earth’s largest volcanoes in scale. Olympus Mons towers nearly three times as high as Mount Everest, while Venusian shield volcanoes span hundreds of kilometers.
  • Formation by hotspot activity:] Without plate tectonics, volcanoes form over stationary mantle bedes, allowing lava to accumulate in one place for billions of years, resulting in massive volcanic edifices.
  • Varied eruption fashions:] Eruption dynamics range from vast, slow-moving lava flows on Mars and Venus to violent sulfur sulfur sbes on Io and icy jets on Enceladus, reflecting differences in composition, volatiles, and thermal conditions.
  • Longevity and dormancy:] Many extraterrestrial volcanoes are old and appear extinct, but recent evidence from Mars, Venus, and Moons like Io indicate that volcanism can persist or recur over geologic timescales.
  • Diverse surface features:] Volcanic landforms include calderas, lava plains, shield shapes, coronae on Venus, and cryovolcanic domes on icy bodies, showcasing a rich variety of volcanic processes.
  • Implications for habitability:] Volcanism can generate thermal oases, release gases that fishen or modify atmospheres, and drive hydrothermal systems, all of which may support microbial life. Understanding volcanic worlds is thus key in the search for life beyond Earth.

خاتمة

إن البراكين تعمل كنافذ قوية في العمل الداخلي وتاريخ تطوري للهيئات الكوكبية، وتتكون بركان الأرض من التكتون اللوحات ومياه وفرة، وتتناقض بشكل حاد مع البركانيات الضخمة التي تحركها المريخ في البقع الساخنة، والثورة البركانية المتفشية للزهري، وفي الوقت نفسه، فإن البراكين الطاجيين المتطرفين في أيو

ومن خلال دراسة ومقارنة العمليات البركانية عبر النظام الشمسي، يكتسب العلماء أفكارا قيمة عن مصادر الحرارة الكواكبية، والديناميات القشرية، والتطور الجوي، وإمكانات البيئات القابلة للسكن، ومع استمرار بعثات الاستكشاف في استكشاف العوالم البركانية، فإن معرفةنا بهذه المحركات الجيولوجية الأساسية ستعمق، وستعزز فهمنا لكل من كوكبنا الأصلي والعالم المتنوعة التي تتقاسم حينا الكوني.