آب در مریخ | یافته‌های تازه از کشف دریاچه‌های نمکی

دریاچه‌های نمکی مدفون در مریخ؛ حامی حیات


آب در مریخ و پژوهش در مورد آن از مهم‌ترین موضوعات امروز حوزه فضا است. پژوهشگران به تازگی دریاچه‌های نمکی را در مریخ کشف کرده‌اند.

کشف آب در مریخ یا سیاره‌های دیگر و کشف علائم حیات از مهم‌ترین و جذاب‌ترین جنبه‌های پژوهشی است. چندی پیش مولکول فسفین در اتمسفر سیاره زهره کشف شد و به پژوهش حیات در سایر سیاره‌ها هیجانی تازه بخشید.

گروهی از دانشمندان ایتالیایی در سال ۲۰۱۸ از کشف یک دریاچه در مریخ خبر دادند و به وجود آب در مریخ جنبه جدی‌تری بخشیدند. این گروه پژوهشی با استفاده از اطلاعات یک ماهواره راداری منطقه‌ای بسیار روشن را در حدود ۲۰ کیلومتری قطب جنوب مریخ و در عمق ۱.۵ کیلومتری زیر یخ و غبار کلاهک این قطب شناسایی کردند.

آن‌ها پس از تحلیل دیتا، نتیجه‌گیری کردند که این منطقه روشن در واقع دریاچه‌ای زیر یخ است که آب مایع داشته است. این کشف سوالاتی بسیار اساسی در مورد حضور آب در مریخ ایجاد کرد.

آیا این دریاچه تنها دریاچه‌ای است که زیر یخ‌ها در مریخ پنهان شده است؟ چگونه آب مایع می‌تواند در سرمای شدید قطب جنوب مریخ وجود داشته باشد؟ دمای سطح در قطب جنوب مریخ از منفی ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد نیز کمتر است.

حال، پس از جمع‌آوری دیتای بیشتر، این گروه پژوهشی موفق شده‌اند سه دریاچه دیگر را نزدیک دریاچه‌ای که در سال ۲۰۱۸ یافتند، بیابند و تایید کنند که هر چهار دریاچه آب مایع دارند.

چگونه می‌توان دریاچه‌های مریخ را زیر یخ پیدا کرد؟

رادار عمق سنج مارسیس (رادار پیشرفته مریخ برای عمق‌سنجی زیرسطح و یونوسفر) یکی از هشت ابزاری است که در مدارگرد مارس اکسپرس قرار گرفته است. این مدارگرد که توسط آژانس فضایی اروپا پرتاب شده است، از دسامبر سال ۲۰۰۳ در مدار مریخ قرار گرفته است.

این مدارگرد امواجی را به سمت سطح سیاره سرخ ارسال می‌کند. بخشی از این امواج پس از برخورد به سطح سیاره بازتاب پیدا می‌کنند و بخشی وارد سطح می‌شوند که ممکن است جذب یا پراکنده شوند یا به سوی رادار بازتاب داده شوند. آب مایع سیگنال‌های رادار را بهتر از هر ماده دیگری بازتاب می‌دهد؛ بنابراین سطحی که از آب مایع پوشیده شده است، در تصویر راداری می‌درخشد.

از عمق سنج‌های راداری در کره زمین برای شناسایی دریاچه‌های زیر یخ در قطب جنوب، گرینلند و کانادا استفاده می‌شود. در اینجا معمولا از تکنیکی موسوم به عمق سنجی بازآوایی (RES) برای تحلیل سیگنال‌ها استفاده می‌شود.

البته تفاوت‌هایی شاخص بین استفاده از عمق سنجی راداری در زمین و مریخ وجود دارد. به عنوان مثال مارسیس در ارتفاع‌هایی بین ۲۵۰ تا ۹۰۰ کیلومتر از سطح سیاره مریخ عمل می‌کند، آنتنی ۴۰ متری دارد و در فرکانس‌هایی پایین‌تر از رادارهای عمق‌سنج زمینی و در واقع در فرکانس ۱.۸ تا ۵ هرتز عمل می‌کند.

این تفاوت‌ها بدین معناست که باید برای استفاده از تکنیک‌های عمق سنجی بازآوایی در سیگنال‌های دریافت شده از مارسیس تغییراتی صورت بگیرد. با این حال، این گروه پژوهشی ایتالیایی موفق شدند دیتای ۱۳۴ ترک دریافت شده از مارسیس بین سال‌های ۲۰۱۰ تا ۲۰۱۹ که مساحتی با طول و عرض ۲۵۰ و ۳۰۰ کیلومتر نزدیک قطب جنوب مریخ را پایش کرده بود، تحلیل کنند.

در این محدوده، سه منطقه خیلی روشن در اطراف دریاچه‌ای که در سال ۲۰۱۸ “دیده” شده بود، تشخیص داده شد. سپس از یک روش احتمال سنجی نامعمول جهت تایید این مسئله استفاده شد که منطقه‌های روشن، آب مایع هستند یا خیر.

در جریان تحلیل دیتای عکس‌های راداری، تصویری واضح‌تر نیز از شکل و اندازه دریاچه‌ای که در سال ۲۰۱۸ کشف شده بود، به دست آمد. این دریاچه، بزرگ‌ترین دریاچه کشف شده تا امروز در سطح مریخ است که قطر آن در کمترین حال ۲۰ کیلومتر و در بیشترین حالت ۳۰ کیلومتر است.

آب در مریخ چگونه وجود دارد؟

آب مایع چگونه می‌تواند در زیر یخ‌های مریخ وجود داشته باشد؟ دمای سطوحی که در این پژوهش پایش شدند، در حدود منفی ۱۱۰ درجه سانتی‌گراد هستند. دما در پای کلاهک یخی کمی بیشتر است؛ اما هنوز از نقطه انجماد آب خالص خیلی پایین‌تر است.

پس چرا در این منطقه آب مایع وجود دارد؟ در واقع، نه تنها آب مایع در این منطقه وجود دارد، بلکه در مدت زمانی طولانی نیز وجود داشته است و به ما امکان داده است تا آن را شناسایی کنیم.

پس از آن که نخستین دریاچه در سال ۲۰۱۸ کشف شد، گروه‌های پژوهشی دیگر پیشنهاد کردند که شاید این منطقه از مریخ توسط جریان‌های ماگمایی درون پوسته سیاره از زیر گرم می‌شود. البته شواهدی مبنی بر تایید این نظریه تاکنون به دست نیامده است. گروه پژوهشی ایتالیایی معتقد هستند که دلیل این امر، غلظت بسیار بالای نمک در آب این دریاچه است که باعث شده منجمد نشوند.

نمک‌های پرکلرات که حاوی کلر، اکسیژن و عنصر دیگری مانند منیزیم یا کلسیم هستند، در سرتاسر خاک مریخ وجود دارند. این نمک‌ها رطوبت اتمسفر را جذب کرده و به مایع تبدیل می‌شوند (به این فرایند، نم‌پذیری (deliquescence) می‌گویند). این نمک‌ها پس از جذب رطوبت، محلول‌های آبی فرانمکی ایجاد می‌کنند که در دماهای خیلی پایین‌تر از دمای انجماد آب خالص، بلور ایجاد می‌کنند. علاوه بر این، آزمایش‌ها نشان می‌دهند که محلول‌هایی که توسط فرایند نم‌پذیری ایجاد می‌شوند، می‌توانند مدت‌های طولانی حتی پس از کاهش دما تا زیر نقطه انجمادشان مایع باقی بمانند.

به همین دلیل است که گروه پژوهشی ایتالیایی در مقاله خود دریاچه‌های زیریخی قطب جنوب مریخ را “دریاچه نمکی” در نظر گرفته‌اند. این امر واقعا شگفت‌انگیز است؛ چرا که  نشان می‌دهد که محلول‌های نمکی مانند دریاچه‌های نمکی مریخ می‌توانند اکسیژن حل شده کافی در خود داشته باشند تا هوای لازم برای زندگی میکروبی را تامین کنند.

آیا شرایط برای حیات زیر یخ مناسب است؟

این کشفیات سوالات جدیدی را ایجاد می‌کنند. آیا شیمی آب در مریخ، در دریاچه‌های قطبی زیریخی برای حیات مناسب است؟ کشف آب در مریخ چگونه می‌تواند تعبیرات ما از محیط‌های زیست پذیر را متحول کند؟ آیا زمانی حیات در مریخ وجود داشته است؟

برای پاسخگویی به این سوالات، باید آزمایش‌ها و ماموریت‌های جدیدی تعریف و برنامه ریزی شوند. در همین حین، داده‌های مارسیس هنوز در حال جمع‌آوری و تحلیل هستند تا شواهد بیشتری از زیر سطح مریخ و حضور آب در مریخ به دست بیاید.

هر یافته و شواهدی که به دست می‌آید، ما را یک قدم به پاسخ سوالات بنیادی در مورد مریخ، منظومه شمسی و جهان نزدیک‌تر می‌کند.


guest
1 دیدگاه
جدیدترین
قدیمی‌ترین بیشترین رای
Inline Feedbacks
View all comments
بالا