علماء يزعمون تحديد "أفضل مكان تواجدت فيه الحياة المحتملة" على المريخ

وقال عالم الكواكب لوجندرا أوجا، من جامعة روتجرز في نيو برونزويك: "حتى لو ضُخّت غازات الدفيئة مثل ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء في الغلاف الجوي المبكر للمريخ في عمليات المحاكاة الحاسوبية، فإن نماذج المناخ ما زالت تكافح من أجل دعم كوكب المريخ الدافئ والرطب على المدى الطويل. أقترح أنا وزملائي أنه يمكن التوفيق بين مفارقة الشمس الصغيرة الباهتة، جزئيا على الأقل، إذا شهد المريخ حرارة جوفية عالية في الماضي".

إقرأ المزيد

تطوير تكنولوجيا جديدة تتيح الحصول على الأكسجين والوقود من مياه المريخ المالحة

وتعد مفارقة الشمس الصغيرة الخافتة التناقض بين وجود الماء السائل في النظام الشمسي المبكر، وضعف الشمس. ووفقا لفهمنا للتطور النجمي، في غضون مليار سنة أو نحو ذلك بعد تكوينها قبل 4.6 مليار سنة، كانت حرارة الشمس وضوؤها يمثلان زهاء 70% فقط من ناتجها الحالي.

وحتى اليوم، يعتبر المريخ مكانا باردا، لا يتلقى سوى نحو 43% من التدفق الشمسي الذي تحصل عليه الأرض. وبالتالي، فإن متوسط ​​درجة حرارته أقل بكثير من درجة حرارة الأرض -63 درجة مئوية (-81 درجة فهرنهايت). وبالطبع، هذا مجرد متوسط؛ ترتفع درجة الحرارة فوق نقطة انصهار الماء، لتصل إلى نحو 30 درجة مئوية (على الرغم من أن الضغط الجوي على المريخ منخفض جدا حاليا، فإن الجليد يتصاعد بدلا من الذوبان).

وخلال فترة Noachian على المريخ، بين 4.1 و3.7 مليار سنة، يُعتقد أن المياه كانت وفيرة على سطح الكوكب - ومع ذلك تكافح النماذج المناخية للوصول إلى درجات حرارة أعلى من -0.15 درجة مئوية.

ولا يعد احتمال أن يسخن الكوكب نفسه من الداخل، ما يحافظ على المياه الجوفية السائلة على المدى الطويل، فكرة جديدة. فالمعادن الحرارية المائية المستخرجة من الأعماق، دليل على نشوء المياه الجوفية في عدد من المواقع تدعم نماذج التدفئة الداخلية.

وهنا على الأرض، نرى تأثيرات التسخين الحراري الأرضي تحت الصفائح الجليدية عند خطوط العرض العالية. ويولد الانحلال الإشعاعي لعناصر مثل اليورانيوم والبوتاسيوم والثوريوم في قشرة الكوكب، حرارة تنتشر عبر السطح؛ ليس كثيرا، ولكن عندما يكون هناك طبقة سميكة من الجليد تمنع هذه الحرارة من الهروب، يمكن حبس قدر كاف من الحرارة لإذابة بعض هذا الجليد، ما يؤدي إلى إنشاء بحيرات تحت الجليد.

لذا، قام أوجا وفريقه بالتحقيق في احتمال حدوث ذلك على المريخ خلال Noachian. وقاموا بنمذجة التطور الفيزيائي الحراري للجليد، وقدّروا مقدار الحرارة المطلوبة لإنتاج المياه الذائبة والبحيرات تحت الجليدية على المريخ البارد والمتجمد.

ثم قارنوا ذلك بمجموعات بيانات المريخ المختلفة لتحديد ما إذا كان ذلك ممكنا على المريخ قبل 4 مليارات سنة. ووجدوا أن الظروف اللازمة لإذابة المياه الجوفية كانت موجودة في كل مكان في ذلك الوقت، مع احتمال أن توفر تأثيرات البراكين والنيازك حرارة إضافية.

إقرأ المزيد

محاكاة جديدة تساعد علماء الفلك على حل لغز أصول تشكّل القمر المبكرة!

وقال الباحثون إنه من الممكن أن يكون سطح المريخ دافئا ورطبا لبعض الوقت، لكن هذا المناخ لم يكن مستقرا على المدى الطويل. وفقد المريخ مجاله المغناطيسي في وقت مبكر جدا من تاريخه - في وقت ما حول نهر نواخيان - وبمجرد اختفاء المجال المغناطيسي، لن يستمر الغلاف الجوي السميك الشبيه بالأرض لفترة أطول.

وقال الباحث إنه فقط في الأعماق الكبيرة، التي يحتفظ بها السائل عن طريق التسخين الحراري الأرضي، يمكن أن تكون المياه مستقرة على المدى الطويل.

وقال أوجا: "في مثل هذه الأعماق، يمكن أن تستمر الحياة من خلال النشاط الحراري المائي (التسخين) وتفاعلات المياه الصخرية. لذلك، قد تمثل الطبقة تحت السطحية البيئة الصالحة للحياة الأطول عمرا على المريخ".

وتشير أبحاث أخرى باستخدام السونار إلى أن الماء السائل ما يزال موجودا تحت الأرض على سطح المريخ اليوم، على الرغم من أن سبب عدم ذوبانه قد يكون مختلفا تماما. ويعتقد العلماء أن بحيرات المريخ الموجودة تحت السطح يمكن أن تكون شديدة الملوحة، لأن الملوحة تقلل من درجة تجمد الماء.

ووجد العلماء أدلة على وجود براكين طينية على المريخ، حيث يتم دفع الرواسب الرطبة الجوفية لأعلى وخارج الضغط تحت السطح. وبطبيعة الحال، فإن الماء سيتصاعد بمجرد وصوله إلى السطح.

وتم إطلاق ثلاث بعثات جديدة إلى المريخ في يوليو من هذا العام، ومن المقرر أن تصل في فبراير 2021. ربما نكون قريبين جدا من الحصول على المزيد من الإجابات.

ونشر البحث في Science Advances.

المصدر: ساينس ألرت