محيط قديم على المريخ يكشف أسرار جديدة

مقدمة حول اكتشاف الشواطئ القديمة على المريخ

وفقًا لبحث جديد، ربما كان كوكب المريخ يستضيف ذات يوم محيطًا به أمواج تضرب الشواطئ الرملية منذ 3.6 مليار سنة. وقد اكتشفت مركبة "تشورونغ" الصينية ورادارها الذي يخترق الأرض الشواطئ القديمة عندما عملت من مايو 2021 إلى مايو 2022.

هبط المسبار في يوتوبيا بلانيتيا، وهو سهل داخل أكبر حوض اصطدام معروف على المريخ، بالقرب من سلسلة من التلال في نصف الكرة الشمالي للكوكب. وقد تساءل العلماء منذ فترة طويلة عما إذا كانت النتوءات تمثل بقايا خط شاطئي، لذلك انطلق المسبار زورونغ بحثاً عن أدلة على وجود مياه قديمة.

نُشرت الدراسة، التي تستند إلى البيانات التي جمعها المسبار Zhurong أثناء قيام جهاز الرادار الخاص به بالتحقيق تحت السطح لفحص طبقات الصخور المخفية، يوم الاثنين في مجلة وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم.

قال المؤلف المشارك في الدراسة بنجامين كارديناس، الأستاذ المساعد في الجيولوجيا في قسم علوم الأرض في ولاية بنسلفانيا، في بيان: "لقد وجدنا أماكن على المريخ كانت تبدو مثل الشواطئ القديمة ودلتا الأنهار القديمة". "لقد وجدنا أدلة على وجود رياح وأمواج، ولا يوجد نقص في الرمال - شاطئ مناسب على غرار شواطئ العطلات."

ما هو أكثر من ذلك، من المحتمل أن بيئة المريخ كانت أكثر دفئاً ورطوبة لعشرات الملايين من السنين أطول مما كان يُشتبه به سابقاً، كما كتب مؤلفو الدراسة.

تضيف هذه الاكتشافات إلى الأدلة المتزايدة على أن الكوكب الأحمر كان يتمتع بمناخ أكثر دفئاً ورطوبة في يوم من الأيام، بالإضافة إلى وجود محيط كان يغطي ثلث سطح المريخ - وهي ظروف ربما تكون قد خلقت بيئة مضيافة للحياة.

{{MEDIA}}

في سبعينيات القرن العشرين، كانت بعثتا ناسا مارينر 9 وفايكنج 2 أول بعثتين ترصدان ملامح تشير إلى وجود محيط قديم على المريخ.

قال آرون كافوسي، عالم الكواكب وكبير المحاضرين في مركز علوم وتكنولوجيا الفضاء في جامعة كيرتن في بيرث بأستراليا، إن يوتوبيا بلانيتيا يعود تاريخها إلى العصر الهيسبيري، أو ما قبل 3.7 مليار إلى 3 مليارات سنة، وتفتقر إلى أدلة وفيرة على وجود مياه راكدة، على عكس المناطق الأقدم من المريخ. لم يشارك كافوسي في الدراسة الجديدة.

قال كافوسي: "صوّرت المركبة المدارية مارينر 9 لأول مرة الأخاديد العملاقة على أسطح المريخ في سبعينيات القرن العشرين، ولكن يُنظر إليها بشكل عام على أنها تمثل دفقات كارثية من المياه الجوفية إلى السطح، وليس دليلاً على وجود مياه راكدة". "والفكرة هي أن مناخ المريخ قد برد في هذا الوقت وجف السطح."

وقد التقطت العديد من المركبات الفضائية ملاحظات تشير إلى أن الكثير من مياه المريخ هربت إلى الفضاء مع اختفاء الغلاف الجوي للكوكب - ولا يزال علماء الفلك يبحثون في سبب هذا التحول الدراماتيكي. ومع برودة الكوكب، من المرجح أن بعض المياه انتقلت إلى باطن الأرض على شكل جليد أو اتحدت مع الصخور لتكوين المعادن.

أظهرت صور فايكنغ ما بدا أنه خط شاطئي في نصف الكرة الشمالي. ولكن في تناقض صارخ مع الخطوط الساحلية المستوية على الأرض، كانت الملامح المريخية غير منتظمة بشكل متعرج، مع اختلافات في الارتفاع تصل إلى 6.2 ميل (10 كيلومترات).

وقد اقترح المؤلف المشارك في الدراسة مايكل مانغا، أستاذ علوم الأرض والكواكب في جامعة كاليفورنيا في بيركلي، وزملاؤه اقترحوا سابقاً أن النشاط البركاني في المنطقة، بالإضافة إلى التغير في دوران المريخ، قد غيرا الخط الساحلي وتسببا في عدم استوائه بمرور الوقت.

"نظرًا لتغير محور دوران المريخ، فقد تغير شكل المريخ. وبالتالي فإن ما كان مسطحاً في السابق لم يعد مسطحاً."

ولكن أكثر ما يحتاجه العلماء للإجابة على أسئلتهم هو الملاحظات التي تم إجراؤها من "الأحذية على الأرض"، أو في هذه الحالة، مسارات المركبة المتجولة، كما قال كافوسي. سيتمكن زورونغ من معرفة ما إذا كانت الطبقات الصخرية المدفونة في يوتوبيا بلانيتيا بركانية أو ما إذا كانت تحتوي على رواسب تتفق مع تلك الموجودة في المحيط.

{{MEDIA}}

عندما هبطت تشورونج، سافرت المركبة على طول تلال يوتوبيا بلانيتيا، وجمعت البيانات حتى عمق 260 قدمًا (80 مترًا) تحت السطح باستخدام الرادار.

وما بين 32.8 و 114.8 قدم (10 و 35 متراً) إلى الأسفل، اكتشف رادار المركبة هياكل رسوبية مشابهة للشواطئ ذات الطبقات على الأرض تنخفض بزاوية 14.5 درجة. وقاس الرادار أيضاً حجم الجسيمات التي تطابقت مع حجم حبيبات الرمل.

وقال مانغا: "لا تبدو الهياكل مثل الكثبان الرملية". "لا تبدو مثل فوهة ارتطام. ولا تشبه تدفقات الحمم البركانية. وذلك عندما بدأنا التفكير في المحيطات. إن اتجاه هذه السمات (هو) موازٍ لما كان يمكن أن يكون عليه الخط الساحلي القديم."

قال مؤلفو الدراسة إن الهياكل تشبه إلى حد كبير رواسب الرواسب الساحلية على الأرض، مثل تلك الموجودة في خليج البنغال، والتي تشكلت بفعل وجود محيط مستقر طويل الأمد.

وقال الفريق إنه يعتقد أن المسبار وجد "رواسب أمامية"، والتي تستغرق ملايين السنين لتتشكل مع انحدار الرواسب التي يحملها المد والجزر والأمواج إلى أسفل نحو المحيط.

وقال كارديناس: "لقد برز هذا الأمر لنا على الفور لأنه يشير إلى وجود أمواج، مما يعني وجود واجهة ديناميكية للهواء والماء". "عندما ننظر إلى المكان الذي تطورت فيه الحياة المبكرة على الأرض، نجد أنها كانت في التفاعل بين المحيطات واليابسة، لذا فإن هذا يرسم صورة لبيئات قديمة صالحة للسكن، قادرة على إيواء ظروف ملائمة للحياة الميكروبية."

{{MEDIA}}

من المحتمل أن الأنهار ساعدت على الأرجح في إلقاء الرواسب في المحيطات، والتي تم توزيعها بعد ذلك بواسطة الأمواج لتكوين الشواطئ. وقد أظهرت الصخور الرسوبية والقنوات المنحوتة وحتى بقايا دلتا نهرية قديمة، درستها مركبة بيرسيفيرنس التابعة لناسا، كيف شكلت المياه ذات يوم المشهد المريخي.

وقال كارديناس إنه بعد أن جف المحيط، من المحتمل أن تكون الشواطئ قد غطتها الانفجارات البركانية والمواد الناتجة عن العواصف الترابية، مما حافظ على الخط الساحلي بشكل فعال.

"وقال: "من الصعب دائماً معرفة كيف يمكن أن تكون التعرية التي استمرت 3.5 مليار سنة الماضية على المريخ قد غيّرت أو محت تماماً الأدلة على وجود محيط. "لكن ليس مع هذه الرواسب. هذه مجموعة بيانات فريدة من نوعها للغاية."

والآن، يريد الفريق تحديد ارتفاع الأمواج والمد والجزر داخل المحيط، والمدة التي استمر فيها المحيط، وما إذا كان قد وفر بيئة مضيافة محتملة، كما قال ماغنا.

قال فرانسوا فورجيه، كبير علماء الأبحاث ومدير الأبحاث في المركز الوطني الفرنسي للبحث العلمي، إنه ليس مقتنعاً تماماً بالفرضية المقدمة في الدراسة التي تقول إن شواطئ المحيط هي وحدها التي يمكن أن تفسر بيانات الرادار. لم يشارك فورجيه في البحث الجديد.

"لا أعتقد أننا يمكن أن نكون متأكدين من أن الملاحظات لا يمكن تفسيرها بعمليات الكثبان الرملية"، أو تكوين الكثبان الرملية، والتي قال فورجيه إنه يعتقد أنها أكثر احتمالاً على المريخ.

وفي الوقت نفسه، يعتقد الدكتور جو مكنيل، عالم الكواكب وباحث ما بعد الدكتوراه في متحف التاريخ الطبيعي في لندن، أن النتائج تضيف وزناً لفرضية وجود محيط شمالي قديم على المريخ من خلال توفير أدلة حاسمة تحت السطح. لم يشارك ماكنيل في الدراسة الجديدة.

قال مكنيل: "إذا كانت هذه الرواسب الساحلية تمثل حقاً ترسب الرواسب على حافة محيط قديم، فإنها تشير إلى فترة طويلة من المياه السائلة المستقرة، وهو ما له آثار كبيرة على تاريخ مناخ المريخ". "وهذا يعني أن المريخ كانت لديه ظروف كان من الممكن أن تدعم نظامًا هيدرولوجيًا مع بيئات محتملة صالحة للسكنى لفترات طويلة من الزمن."