من تزلج على الجليد على المريخ؟

خلقت كتل "الجليد الجاف" التي انزلقت على المنحدر تكوينًا مليئًا بالأخاديد المستقيمة المشابهة للأخاديد التي يصنعها المتزلجون على المنحدرات الثلجية على الأرض. تتشكل هذه القنوات في أوائل الربيع عندما ينطلق الجليد الجاف المتجمد

ويقدر باحثو ناسا أن الكتل المتجمدة من ثاني أكسيد الكربون - وهي مادة تعرف أيضًا باسم "الجليد الجاف" - يمكن أن تنزلق إلى أسفل منحدرات الكثبان البركانية بينما تطفو فوق الرمال كما لو كانت على وسائد هوائية مصغرة. وفي طريقهم يحرثون أخاديد في الرمال.

تقول سيرينا دينيجا، عالمة الكواكب في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا في باسادينا، كاليفورنيا، والباحثة الرئيسية في ورقة بحثية ظهرت في النسخة الإلكترونية من مجلة إيكاروس: "لطالما حلمت بالذهاب إلى المريخ". "الآن حلمي هو التزلج على تلة رملية من الكثبان الرملية على كتل من الجليد الجاف."

وخلص الباحثون إلى أن هذه العملية يمكن أن تفسر أحد أكثر أنواع القنوات غموضًا التي تظهر في الكثبان الرملية على المريخ من خلال فحص الصور التي التقطتها المركبة الفضائية MARS RECONNAISSANCE ORBITER (MRO) التابعة لناسا وإجراء تجارب على الكثبان الرملية في يوتا وكاليفورنيا.

أما القنوات المستقيمة، كما سميت نسبة لشكلها، فكان عرضها مستقرا يبلغ عدة أمتار ولها ضفاف مرتفعة على جوانبها. وعلى عكس القنوات التي تشكلها تدفق المياه على الأرض، وربما في أي مكان آخر على المريخ، فإنها لا تنتهي بمروحة الغرينية. وبدلاً من ذلك، ينتهي الأمر بالعديد منهم في حفر صغيرة في أسفل التل.

يقول دينييغا: "في حالة التدفق الطبيعي، يحمل الماء معه الرواسب إلى أسفل التل، وتحمل المواد التي تتآكل إلى الأعلى إلى الأسفل وتنتشر مثل المروحة". "في القنوات المستقيمة، لا يتم نقل المواد من مكان إلى آخر، ولكن يتم إنشاء أخدود فقط تحت الجليد الجاف الذي يتجه نحو أسفل المنحدر ويتم دفع المادة التي كانت هناك إلى الجوانب."

أظهرت الصور التي التقطها مقياس التصوير الطيفي عالي الدقة (HIRISE) الموجود على المركبة الفضائية MRO كثبانًا رملية ذات قنوات مباشرة مغطاة بجليد ثاني أكسيد الكربون خلال فصل الشتاء المحمر. ووجدوا أن القنوات المستقيمة شائعة جدًا في الكثبان الرملية التي قضت شتاء المريخ مغطى بالجليد الجاف (كما نعلم، فإن ثاني أكسيد الكربون هو المكون الرئيسي للغلاف الجوي المريخي).
ومن خلال مقارنة الصور "قبل" و"بعد" في مواسم مختلفة، قرر الباحثون أن هذه الأخاديد تشكلت في أوائل الربيع. كما تم في بعض الصور تصوير أجسام لامعة في القنوات.

ويتكهن العلماء بأن هذه الأجسام اللامعة هي عبارة عن قطع من الجليد الجاف انفصلت وسقطت من مناطق أعلى. وبحسب الفرضية الجديدة، فإن القنوات والحفر الموجودة في الأسفل، تشكلت نتيجة كتل من الجليد الجاف انطلقت وتحولت مباشرة إلى غاز بعد أن توقفت عن الحركة.

"لا تبدو القنوات المستقيمة مثل القنوات الأخرى على الأرض أو حتى على المريخ. يقول دينيجا إن هذه العمليات لا تحدث على الأرض. "لا تتشكل كتل الجليد الجاف بشكل طبيعي على الأرض. يجب أن يتم إنتاجها في مصنع خاص."
وبالفعل، هذا ما فعله كانديس هانسن، من معهد علوم الكواكب في توكسون بولاية أريزونا، حيث قام بدراسة التأثيرات الإضافية لكتل ​​الجليد الجاف الموسمية على المريخ مثل التكوينات الشبيهة بالعنكبوت والتي تنتج عن انفجار غاز ثاني أكسيد الكربون المحصور تحت طبقة من الجليد. طبقة من الجليد الجاف عندما يذوب الجزء السفلي من الطبقة (أو بالأحرى يقلع) في الربيع. وتشتبه في أن للثلج الجاف دور في خلق القنوات المستقيمة. ولاختبار ذلك، اشترت كتلًا من الثلج الجاف من السوبر ماركت وأنزلتها على الكثبان الرملية. وفي العديد من التجارب التي أجرتها، رأت أن ثاني أكسيد الكربون الناتج عن ارتفاع الجليد يشكل طبقة تشحيم أسفل الكتلة ويدفع الرمال جانبًا مثل السدود الصغيرة أثناء انزلاق الكتلة إلى أسفل. تم تكرار العملية على مجموعة متنوعة من المنحدرات، حتى على المنحدرات غير شديدة الانحدار.

التجربة التي أجريت في صحاري غرب الولايات المتحدة لم تحاكي درجات الحرارة وضغط الهواء على المريخ، ولكنها استخدمت فقط لتقييم قدرة الجليد الجاف على التصرف بطريقة مماثلة في بداية الربيع على المريخ، وهي الفترة التي تكون فيها القنوات المستقيمة تتشكل.

ورغم أن الجليد المائي يمكن أن يرتفع أيضا مباشرة إلى الحالة الغازية في ظل الظروف السائدة على المريخ، فإنه سيبقى متجمدا عند درجات الحرارة التي تتشكل فيها هذه القنوات، وفقا لحسابات الباحثين.

وقال هانسن: "أظهرت المركبة الفضائية MRO أن المريخ كوكب نشط للغاية". "بعض العمليات التي نراها على المريخ تشبه العمليات التي تحدث أيضًا على الأرض، لذا فإن هذه العملية الخاصة فريدة بالنسبة للمريخ."

فيديو JPL يوضح كيف ينزلق الجليد الجاف إلى أسفل المنحدر ويخلق هذه الأخاديد.

للحصول على معلومات على موقع ناسا