من خلال النظر إلى علم المعادن بعمق داخل الحفر في السهول الشمالية للمريخ ومقارنتها بمناطق المناطق في نصف الكرة الجنوبي ، وجد العلماء أن المياه السائلة المنتشرة على الأرجح غيرت غالبية قشرة الكوكب الأحمر منذ حوالي 4 مليارات سنة. ومع ذلك ، فإن النتائج الجديدة لا تدعم الدراسات الحديثة الأخرى التي تشير إلى أن المحيط العملاق يغطي المرتفعات الشمالية للمريخ.
باستخدام أداة Mars Express OMEGA وأداة CRISM الخاصة بمركب الاستطلاع للمريخ ، قام جون كارتر من Bibring في جامعة باريس في أورساي بفرنسا إلى جانب مجموعة من العلماء من فرنسا والولايات المتحدة ، بالتحقيق في الحفر الكبيرة والعثور على المعادن التي كان يمكن أن تتكون فقط في وجود الماء. قال كارتر لمجلة الفضاء: "لقد اكتشفنا معادن رطبة في حوالي 10 من هذه الحفر ، ونخلص إلى أن القشرة القديمة تغيرت بطريقة مماثلة في كل من الجنوب والشمال ، في بيئة مبكرة جدًا كانت أكثر دفئًا ورطوبة من اليوم ".
وأضاف كارتر أنه فيما يتعلق بتاريخ مياه المريخ ، فإن هذا يعني وجود الماء السائل بالقرب من سطح المريخ المبكر وعلى سطحه على نطاق كوكبي ، ولا يقتصر على مناطق مختارة من المرتفعات الجنوبية.
يمتلك المريخ انقسامًا بين الشمال والجنوب ، (اقرأ مقالنا السابق "شرح وجهان للمريخ") لذا في حين أن الجنوب قديم ، ومفتوح بشدة ، وعالي ، فإن الشمال ناعم ، مع سهول منخفضة. كما أنها أصغر سنا وأقل فوهة من الجنوب. ويرجع ذلك إلى عمليات الوشاح البركاني التي ملأت جزءًا من الأراضي المنخفضة وبالتالي محو أي هياكل سابقة.
بدأ كارتر وفريقه عملهم بناءً على دراسات أجريت على مئات المواقع في نصف الكرة الجنوبي من كوكب المريخ والتي تبين أنها تحتوي على معادن رطبة تكونت على السطح أو بالقرب منه قبل حوالي 4 مليارات في بيئة رطبة ودافئة. في حين أن المريخ اليوم لا يستطيع ولا يمكنه الحفاظ على المياه السائلة على سطحه ، فقد عرف العلماء أن النظام الهيدرولوجي الضعيف إلى حد ما كان موجودًا في نصف الكرة الجنوبي ، بناءً على أدلة جيولوجية ومورفولوجية سابقة.
إذا كانت المعادن في نصف الكرة الأرضية الشمالية من كوكب المريخ قد تشكلت في وجود الماء ، لكانت تلك المعادن قد دفنت بسبب تدفق الحمم البركانية المنتشر والمكثف الذي حدث منذ حوالي 3 مليارات سنة ، وعاد إلى الظهور في تلك المنطقة من الكوكب. لكن النظر في الحفر المؤثرة يوفر نافذة على ماضي كوكب المريخ من خلال الاختراق عبر تدفق الحمم البركانية ، بالإضافة إلى غمر أجزاء من القشرة الكامنة عبر السطح القريب.
وقال كارتر إن البيانات الواردة من OMEGA و CRISM تظهر التجميعات المعدنية داخل وحول هذه الحفر في الشمال كما تشبه إلى حد كبير ما يشاهد في المرتفعات الجنوبية القديمة ، والتي تشمل فيليوسيليكات أو سيليكات رطبة أخرى.
قال كارتر في رسالة بالبريد الإلكتروني: "عملنا يوسع رؤيتنا للمياه السائلة على كوكب المريخ القديم ، وينشرها في معظم أنحاء الكوكب ، وقد يوفر أيضًا قيودًا على توقيت تغيير نصف الكرة الشمالي فيما يتعلق بتكوينه".
وقال كارتر إن الاستنتاج الآخر هو أن هذه الاكتشافات قد تكون قيدًا على متى يمكن أن يكون المريخ مواتًا لتشكيل الحياة. "السيناريو الرئيسي الذي يفسر الانقسام هو التأثير المائل بين المريخ والجسم السماوي ذي الحجم العادل ، مما أدى إلى طمس وإعادة ذوبان قدر كبير من نصف الكرة الأرضية الشمالي للمريخ. من المؤكد أن مثل هذا التأثير سيدمر أي معادن رطبة موجودة مسبقًا في الأعماق التي نراها أو نعتقد أنها تأتي منها. وبالتالي ، من المرجح أن عصر استقرار المياه حدث بعد هذا التأثير العملاق ، ولم يدم طويلًا (عدة مئات الملايين من السنين على الأكثر). وبالتالي قد يوفر عملنا حدًا أدنى في هذه الحقبة ".
وفيما يتعلق بسيناريو المحيط العملاق للمرتفعات الشمالية ، والذي نُشرت فيه ورقة الأسبوع الماضي ، قال كارتر إن نتائج فريقه تظهر أدلة ضد هذه الظروف. وقال: "أظهر العمل السابق لعدد من الفرق في الواقع عدم احتمال وجود محيط شمالي عملاق على كوكب المريخ يقل عمره عن 3 مليارات سنة كما افترض العديد من الباحثين. "لا يوجد دليل صرفي أو معدني لهذا المحيط. في فوهاتنا العشر أو نحو ذلك في السهول الشمالية للمريخ حيث وجدنا معادن رطبة ، وجدنا أيضًا معادن مافيا مثل الزيتوني. هذا الزيتوني موجود في كل مكان تقريبًا في الحفر السهول الشمالية ، والغالبية العظمى منه لا تتغير. يتم تغيير الزيتوني بسهولة شديدة بالماء السائل ، وبالتالي كان من المفترض أن يغير المحيط العملاق الذي كان من شأنه أن يغرق جميع هذه الحفر جميع الزيتوني ، وهذا نادرًا ما يحدث. "
قال كارتر إن دراسة الفوهات من المدار توفر بعض التحدي. "من الصعب ، على سبيل المثال ، التمييز بين الصخور من المدار التي ربما تم حفرها بواسطة الارتطام أو التي تشكلت بالفعل بعد الارتطام عندما انطلقت الحرارة وتفاعل الماء و / أو الجليد الحالي مع الصخور لتشكيل معادن جديدة ، مما أدى إلى خلق حرارة مائية البيئات. في ورقتنا قدمنا عدة أسباب لماذا يفضل سيناريو الحفريات لسيناريو الحرارية المائية بعد الأثر ".
لكن الحفر على المريخ تقدم دراسة أفضل للماضي من الفوهات على الأرض ، حيث قد تتواجد الفوهات على المريخ لمليارات السنة دون الكثير من التدهور ، في حين أن المياه على الأرض والتكتونية ونمو النبات تتآمر جميعها لإخفاء الفوهات وتغييرها. وقال كارتر إن المواد المحفورة على سطح المريخ لن تغيرها البيئة الجافة شديدة البرودة الحالية على الكوكب الأحمر.
يظهر هذا البحث الجديد في عدد 25 يونيو 2010 من علم.
المصادر: AAAS / Science ، تبادل البريد الإلكتروني مع John Carter
