دليل جديد على وجود مياه على المريخ
تشير أدلة جديدة من فريق بحث دولي إلى وجود أدلة جديدة على وجود مياه على سطح المريخ. حيث استخدم الباحثون، بقيادة جامعة كامبريدج، بيانات مقياس الارتفاع بالليزر من المركبات الفضائية للكشف عن الأنماط الدقيقة في ارتفاع الغطاء الجليدي.
بعد ذلك، أوضحوا كيف تتوافق هذه الأنماط مع تنبؤات نموذج الكمبيوتر للتأثيرات التي قد يتركها جسم مائي تحت الغطاء الجليدي على السطح.
تتوافق نتائجهم مع قراءات الرادار السابقة لاختراق الجليد، والتي تم تفسيرها في الأصل للإشارة إلى إمكانية وجود منطقة ماء سائل تحت الجليد.
هناك خلاف حول تفسير الماء السائل بناءً على بيانات الرادار فقط، حيث يرى بعض الباحثين أن إشارة الرادار لا تنتج عن الماء السائل.
توفر النتائج، التي نُشرت في مجلة Nature Astronomy، السطر الأول من الأدلة المستقلة على وجود الماء السائل تحت الغطاء الجليدي الجنوبي القطبي للمريخ باستخدام بيانات غير الرادار.
دليل جديد على وجود مياه سائلة على سطح المريخ
تُظهر اللوحة اليسرى التضاريس السطحية للقطب الجنوبي للمريخ ، مع مخطط الغطاء القطبي الجنوبي باللون الأسود.
يُظهر الخط الأزرق الفاتح المنطقة المستخدمة في تجارب النمذجة، ويُظهر المربع الأخضر المنطقة التي تحتوي على المياه تحت الجليدية المستنتجة.
يبلغ سمك الجليد في المنطقة حوالي 1500 متر. تُظهر اللوحة اليمنى تموج السطح الذي حدده فريق البحث بقيادة كامبريدج.
يمكن رؤيتها على أنها المنطقة الحمراء، التي ترتفع بمقدار 5-8 أمتار فوق التضاريس الإقليمية، مع انخفاض أصغر (2-4 أمتار تحت التضاريس الإقليمية) في أعلى المنبع (باتجاه أعلى يمين الصورة).
يُظهر المخطط الأسود مساحة الماء كما يستدل عليها الرادار الذي يدور في المدار.
إن الجمع بين الأدلة الطبوغرافية الجديدة ونتائج نموذج الكمبيوتر الخاص بنا وبيانات الرادار تجعل من المرجح أن توجد منطقة واحدة على الأقل من المياه السائلة تحت الجليدية على المريخ اليوم، وأن المريخ لا يزال نشطًا من حيث الحرارة الجوفية من أجل الحفاظ على، وفق البروفيسور نيل أرنولد من معهد سكوت بولار للأبحاث في كامبريدج، والذي قاد البحث.
على غرار الأرض، يحتوي المريخ على أغطية جليدية مائية سميكة في كلا القطبين تتطابق معًا تقريبًا مع حجم لوح الجليد في جرينلاند.
ومع ذلك، كان يُعتقد سابقًا أن القمم الجليدية القطبية على المريخ قد تجمدت على طول الطريق إلى أسِرَّتها بسبب مناخ المريخ المتجمد، على عكس الصفائح الجليدية للأرض، التي تحتها قنوات مملوءة بالمياه وحتى بحيرات تحت جليدية كبيرة.
في عام 2018، تحدت الأدلة من القمر الصناعي Mars Express التابع لوكالة الفضاء الأوروبية هذا الافتراض.
يحتوي القمر الصناعي على رادار مخترق للجليد يسمى MARSIS، والذي يمكنه الرؤية عبر الغطاء الجليدي الجنوبي للمريخ.
كشفت عن منطقة في قاعدة الجليد تعكس بقوة إشارة الرادار، والتي تم تفسيرها على أنها منطقة من الماء السائل تحت الغطاء الجليدي.
مع ذلك، أشارت الدراسات اللاحقة إلى أن أنواعًا أخرى من المواد الجافة، الموجودة في أماكن أخرى على سطح المريخ، يمكن أن تنتج أنماط انعكاس مماثلة إذا كانت موجودة تحت الغطاء الجليدي.
بالنظر إلى الظروف المناخية الباردة، سيتطلب الماء السائل الموجود أسفل الغطاء الجليدي مصدرًا إضافيًا للحرارة، مثل الحرارة الجوفية من داخل الكوكب، بمستويات أعلى من تلك المتوقعة للمريخ حاليًا.
هذا التأكيد الأيسر لوجود هذه البحيرة في انتظار دليل آخر مستقل.
على الأرض، تؤثر البحيرات تحت الجليدية على شكل الغطاء الجليدي – طبوغرافيا سطحه.
يقلل الماء في البحيرات تحت الجليدية من الاحتكاك بين الغطاء الجليدي وقاعه، مما يؤثر على سرعة تدفق الجليد تحت الجاذبية.
ويؤثر هذا بدوره على شكل سطح الصفيحة الجليدية فوق البحيرة، وغالبًا ما يؤدي إلى انخفاض في سطح الجليد متبوعًا بمنطقة مرتفعة تتدفق إلى أسفل.
استخدم الفريق الذي شمل أيضًا باحثين من جامعة شيفيلد، وجامعة نانت، والكلية الجامعية، ودبلن، والجامعة المفتوحة، مجموعة من التقنيات لفحص البيانات من القمر الصناعي Mars Global Surveyor التابع لناسا حول تضاريس سطح الأرض.
كشف تحليلهم عن تموج سطحي بطول 10-15 كيلومترًا يشتمل على منخفض ومنطقة مرتفعة مقابلة، وكلاهما ينحرف عن سطح الجليد المحيط بعدة أمتار.
هذا يشبه في الحجم التموجات فوق البحيرات الجليدية هنا على الأرض.
ثم قام الفريق باختبار ما إذا كان التموج الملحوظ على سطح الجليد يمكن تفسيره بواسطة الماء السائل في الطبقة.
بعد ذلك، أجروا محاكاة حاسوبية لتدفق الجليد، تتكيف مع ظروف معينة على المريخ. وقاموا بإدخال رقعة من احتكاك السرير المنخفض في الطبقة الجليدية المحاكاة حيث سيسمح الماء، إذا كان موجودًا، للجليد بالانزلاق والتسريع.
كما قاموا بتغيير كمية الحرارة الجوفية القادمة من داخل الكوكب.
أنتجت هذه التجارب تموجات على سطح الجليد المحاكى التي كانت مماثلة في الحجم والشكل لتلك التي لاحظها الفريق على سطح الغطاء الجليدي الحقيقي.
يشير التشابه بين التموج الطبوغرافي الناتج عن النموذج وأرصاد المركبات الفضائية الفعلية، جنبًا إلى جنب مع دليل الرادار السابق لاختراق الجليد إلى أن هناك تراكمًا للمياه السائلة تحت الغطاء الجليدي القطبي الجنوبي للمريخ.
ويشير أيضا إلى أن النشاط الصهاري حدث مؤخرًا نسبيًا في باطن المريخ لتمكين التسخين المعزز للطاقة الحرارية الجوفية اللازمة لإبقاء الماء في حالة سائلة.
إن جودة البيانات القادمة من المريخ، من الأقمار الصناعية المدارية وكذلك من المسبار، هي بحيث يمكننا استخدامها للإجابة على الأسئلة الصعبة حقًا حول الظروف على سطح الكوكب، وحتى تحت سطحه، باستخدام نفس التقنيات التي نستخدمها أيضًا.
وقال أرنولد “من المثير استخدام هذه التقنيات لاكتشاف أشياء عن الكواكب بخلاف كوكبنا”.
