قد تكون بقايا بقع الثلج والشقوق وغيرها من المناطق المماثلة على سطح الكوكب الأحمر مكانًا ممتازًا للبحث عن الحياة في المهام الروبوتية المستقبلية. المقالة الأخيرة في السلسلة
ب. كريستنسن، مجلة ساينتفيك أمريكان
يحظى ماضي المريخ المضطرب بمعظم الاهتمام، ولكن هناك تطوران أعادا إحياء البحث في النشاط الذي يحدث هناك اليوم. الأول هو السذاجة المتزايدة بأن المريخ كان نشطًا جيولوجيًا في الماضي القريب. على الرغم من أن معظم البراكين الكبيرة وسهول الحمم البركانية القديمة تشكلت في النصف الأول من تاريخ المريخ.
لكن غياب الحفر النيزكية على سطح تدفقات الحمم البركانية في مناطق مثل أثاباسكا يشير إلى أن التدفقات الشابة (على المستوى الجيولوجي) تشكلت في الانفجارات التي حدثت في ملايين السنين القليلة الماضية. وقام الباحثون بفحص صور الأشعة تحت الحمراء الملتقطة ليلاً بحثًا عن مناطق ساخنة أو نشطة للطاقة الحرارية الأرضية، لكن دون جدوى حتى الآن. ويبدو أن المريخ قد بردت ووصل إلى حالة يندر فيها النشاط البركاني عليه، على الرغم من أن الحمم البركانية ترتفع وتثور إلى السطح في بعض الأحيان.
المياه المجمدة
والاكتشاف الثاني هو أن المريخ يحتوي على خزانات ضخمة من المياه المتجمدة التي تهاجر عبر الكوكب مع تغير مناخه. وتوجد في كلا القطبين رواسب جليدية، أو رواسب غنية بالجليد، يبلغ عمقها عدة كيلومترات وبمساحة إجمالية تصل إلى ضعف مساحة ولاية أريزونا تقريبا. حددت قياسات درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء التي أجريت في السبعينيات أن الغطاء الجليدي في القطب الشمالي يتكون من مياه متجمدة، لكنها فشلت في تحديد تركيبة الغطاء الجنوبي.
تتوافق درجة حرارة السطح في القطب الجنوبي مع درجة حرارة ثاني أكسيد الكربون المتجمد (الثلج الجاف)، ولكن هل يمكن أن يكون هناك جليد مائي تحته؟ وقد وجدت قياسات درجة الحرارة الأخيرة باستخدام THEMIS جليدًا مائيًا يبرز في بعض الأماكن، لذا ربما تكون الإجابة نعم. وهذا ما أكدته أيضا القياسات التي أجرتها المركبة الفضائية الأوروبية "مارس إكسبرس".
أضافت المركبة الفضائية "Odyssey to Mars" أيضًا إلى إمدادات المياه عندما اكتشف مطياف أشعة جاما وكاشف النيوترونات عالي الطاقة الجليد تحت الأرض. يقوم كلا الجهازين بقياس أشعة جاما والنيوترونات المنبعثة عندما يضرب الإشعاع الكوني الذرات الموجودة في الأرض. ويكشف توزيع طاقة الفوتونات في إشعاع جاما والنيوترونات عن تركيب العناصر الكيميائية في التربة حتى عمق عدة أمتار.
الهيدروجين، على سبيل المثال، يمتص النيوترونات بكفاءة عالية، وبالتالي فإن نقص النيوترونات يعني وجود الهيدروجين على السطح - على الأرجح ذرتي الهيدروجين في جزيء الماء (H2O). وفي المناطق الواقعة بين خطي عرض 60 درجة والقطب يبدو أن نسبة الماء في التربة تزيد عن 50%. لا يمكن إنشاء مثل هذه الانفجارات العالية للجليد بمجرد فقاقيع بسيطة من بخار الماء من الغلاف الجوي إلى المسام الموجودة في الأرض. ولذلك، كان لا بد أن يتراكم الجليد على شكل ثلج أو صقيع.
تؤكد تكوينات التربة النتائج
تعد التضاريس غير العادية شائعة في جميع أنحاء منطقة خطوط العرض الوسطى، بل إنها تشير إلى وجود الجليد. بين خطي العرض 30 و50 درجة، في نصفي الكوكب، هناك أرض يشبه سطحها سطح كرة السلة. قد تتشكل مثل هذه التربة عندما ترتفع درجة حرارة التربة ويؤدي تبخر الجليد إلى تفتت التربة إلى فتات.
وهناك نوع آخر من الرواسب، الموجودة في المساحات الباردة على المنحدرات المواجهة للقطب، وهي عبارة عن طبقة من المواد يصل عمقها إلى 10 أمتار، وهي بقايا محتملة من الثلج المكون من مياه نقية تقريبًا. ربما يكون الاكتشاف الأكثر جدارة بالملاحظة هو الصدوع الصغيرة الطازجة الموجودة في مناطق خطوط العرض الوسطى، وهي الصدوع التي ربما تكونت بسبب مياه الينابيع أو ذوبان الجليد بالقرب من السطح أو ذوبان أكوام الثلج المضغوط من الأسفل إلى الأعلى.
تشير كل هذه الميزات المرتبطة بالمياه إلى أن المريخ، مثل الأرض، يمر بدورات من العصور الجليدية. تتقلب الزاوية التي يميل بها محور دوران المريخ وتصل إلى 20 درجة في دورة مدتها 125,000 ألف سنة. عندما تكون زاوية الميل منخفضة، فإن القطبين هما أبرد المناطق على الكوكب. لذا فإن كمية الثلج التي تسقط عليها أكبر من الثلج الذي يتبخر، ويستمر الجليد في التراكم.
ومع زيادة زاوية الميل، فإن القطبين المعرضين لمزيد من ضوء الشمس يدفئان على حساب خطوط العرض الوسطى. ثم يميل الماء إلى التحرك من القطبين نحو خط الاستواء. ومع تراكم الثلوج على السطح، قد تتساقط المياه الجارية. اليوم ترتفع درجة حرارة خطوط العرض الوسطى ويختفي معظم الغطاء الثلجي. إذا كان نموذج العصر الجليدي صحيحًا، فسوف يعود الثلج إلى المريخ خلال 25,000 إلى 50,000 عام.
قصة استكشاف المريخ تشبه قصة الرجل الأعمى الذي يصف فيلًا: يبدو أن الجيولوجيا تتغير اعتمادًا على المكان الذي نلاحظه فيه. الكوكب مكان ذو سطح متنوع، وحاضره ديناميكي بشكل مدهش، وماضيه معقد وحتى متناقض. صخورها البركانية متنوعة مثل تلك الموجودة على الأرض، ويظهر الماء وجودًا واسع النطاق للغاية.
كوكب ممطر؟
شهد الكوكب في وقت سابق من تاريخه فيضانات غزيرة وربما هطول أمطار، ومع ذلك لا تزال صخوره القديمة تحتوي على معادن تتحلل بسرعة في بيئة رطبة. على الرغم من أن مناخ اليوم جاف وبارد، فقد وجدت سيارة Opportunity SUV نفسها في قاع بحر قديم مما يشير إلى مناخ كان مختلفًا تمامًا في السابق. في ظل الظروف الحالية، فإن الماء السائل غير مستقر، ومع ذلك، فقد تشكلت الصدوع هناك منذ وقت ليس ببعيد وربما لا تزال تتشكل حتى اليوم.
يعد تنوع الظروف على السطح، والتي تختلف من مكان إلى آخر ومن وقت لآخر، أحد أكثر العلامات المشجعة حول علم الأحياء على المريخ: يوفر التنوع مساحة غنية من البيئات حيث يمكن للحياة أن تجد موطئ قدم. كانت فترات المياه الطويلة، وإن كانت متقطعة، شائعة في البحيرات، وربما كانت هذه الفترات الزمنية طويلة بما يكفي لإعطاء الحياة للمادة غير الحية.
قد تكون الكائنات الحية لا تزال متمسكة بالحياة، وتكون خاملة خلال فترات البرد وتستيقظ عندما تتحسن الظروف المناخية. قد تكون بقايا بقع الثلج والوديان وغيرها من المناطق المماثلة مكانًا ممتازًا للبحث عن الحياة في المهام الروبوتية المستقبلية.
