وفقًا للأدلة التي تم جمعها من قبل العديد من المدارات الروبوتية ، والمتجوِّلات ، والهبوط على مدار عدة عقود ، يدرك العلماء أن المريخ كان يومًا مكانًا دافئًا ومائيًا. لكن قبل 4.2 و 3.7 مليار سنة ، بدأ هذا يتغير. مع اختفاء المجال المغناطيسي للمريخ ، بدأ الغلاف الجوي يتراجع ببطء عن طريق الرياح الشمسية ، تاركًا السطح باردًا وجافًا ويجعل من المستحيل وجود الماء في شكل سائل.
في حين أن الكثير من مياه الكوكب تتركز الآن في الأغطية الجليدية القطبية ، تكهن العلماء أن بعض مياه المريخ الماضية يمكن أن تظل موجودة تحت الأرض. بفضل دراسة جديدة قام بها فريق من العلماء الإيطاليين ، تأكد الآن أن المياه السائلة لا تزال موجودة تحت المنطقة القطبية الجنوبية للمريخ. وضع هذا الاكتشاف حداً للغموض الذي استمر خمسة عشر عاماً وعزز القدرة على القيام ببعثات مستقبلية إلى المريخ.
ظهرت الدراسة التي حملت عنوان "دليل رادار على الماء السائل تحت الجليدي على سطح المريخ" مؤخرًا في المجلة علم. وقاد الدراسة روبرتو أوروسي من المعهد الوطني للفيزياء الفلكية (INAF) في إيطاليا ، وشمل أعضاء من وكالة الفضاء الإيطالية (ASI) ومركز ESA لرصد الأرض (ESRIN) والعديد من المراصد ومؤسسات البحث والجامعات.
حتى الآن ، كشفت المهمات الآلية عن أدلة مهمة على وجود مياه في الماضي على سطح المريخ. وتشمل هذه الوديان النهرية المجففة وقنوات التدفق العملاقة التي اكتشفها المدارات ، ودليل على التربة الغنية بالمعادن التي لا يمكن أن تتشكل إلا في وجود المياه السائلة بواسطة المركبات المتجوّلة والهبوط. أدلة مبكرة من وكالة الفضاء الأوروبية مارس اكسبريس أظهر المسبار أيضًا أن الجليد المائي موجود في أقطاب الكوكب ودفن في طبقات يتخللها الغبار.
ومع ذلك ، يشتبه العلماء منذ فترة طويلة في إمكانية وجود الماء السائل تحت الأغطية الجليدية القطبية ، بنفس الطريقة التي يُعتقد أن المياه السائلة تكمن وراء الأنهار الجليدية هنا على الأرض. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يؤدي وجود الأملاح على المريخ إلى تقليل درجة انصهار المياه الجوفية وإبقائها في حالة سائلة ، على الرغم من درجات الحرارة دون الصفر الموجودة على السطح وتحت الأرض.
لسنوات عديدة ، بيانات من مارس اكسبريس لم يزل جهاز الرادار المتقدم في المريخ لأداة السبر تحت السطحي والأيونوسفير (MARSIS) - الذي تم استخدامه لدراسة المنطقة القطبية الجنوبية - حاسمة. مثل جميع أجهزة الرادار المخترقة للأرض ، تعتمد هذه الأداة على نبضات الرادار لرسم خريطة تضاريس السطح وتحديد خصائص المواد التي تقع تحت السطح.
لحسن الحظ ، بعد إجراء تحليل كبير ، تمكن فريق الدراسة من تطوير تقنيات جديدة سمحت لهم بجمع ما يكفي من البيانات عالية الدقة لتأكيد وجود الماء السائل تحت الغطاء الجليدي الجنوبي. أشارت أندريا سيكيتي ، مدير عمليات MARSIS والمؤلف المشارك في الورقة الجديدة ، إلى ما يلي:
"لقد رأينا تلميحات حول ميزات مثيرة للاهتمام تحت سطح الأرض لسنوات ولكننا لم نتمكن من إعادة إنتاج النتيجة من المدار إلى المدار ، لأن معدلات أخذ العينات ودقة بياناتنا كانت منخفضة جدًا في السابق. كان علينا أن نتوصل إلى وضع تشغيل جديد لتجاوز بعض المعالجة على متن الطائرة وزيادة معدل أخذ العينات وبالتالي تحسين دقة بصمة مجموعة بياناتنا: الآن نرى أشياء لم تكن ممكنة من قبل. "
ما وجدوه هو أن المنطقة القطبية الجنوبية تتكون من عدة طبقات من الجليد والغبار إلى عمق 1.5 كيلومتر على مساحة 200 كيلومتر ، وتتميز بمنطقة شاذة يبلغ عرضها 20 كيلومترًا. كما أوضح روبرتو أوروسي ، الباحث الرئيسي في تجربة MARSIS والمؤلف الرئيسي للصحيفة ، في بيان صحفي صدر مؤخراً عن وكالة الفضاء الأوروبية:
"هذا الشذوذ تحت سطح الأرض على سطح المريخ له خصائص رادارية تطابق الماء أو الرواسب الغنية بالمياه. هذه منطقة دراسة صغيرة واحدة فقط. من المثير أن نعتقد أنه يمكن أن يكون هناك المزيد من جيوب المياه الجوفية هذه في مكان آخر ، لم يتم اكتشافها بعد ".
بعد تحليل خصائص إشارات الرادار المنعكسة ومراعاة تكوين الرواسب ذات الطبقات وملامح درجة الحرارة المتوقعة تحت السطح ، استنتج العلماء أن الميزة العريضة 20 كم هي واجهة بين الجليد وجسم ثابت من الماء السائل . لكي يتمكن MARSIS من اكتشاف مثل هذه الرقعة من الماء ، يجب أن يكون سمكها على الأقل عشرات السنتيمترات.
تثير هذه النتائج أيضًا احتمال وجود حياة على كوكب المريخ ، سواء في الماضي أو في الماضي. يعتمد هذا على البحث الذي وجد الحياة الميكروبية في بحيرة فوستوك ، التي تقع على بعد حوالي 4 كم (2.5 ميل) تحت الجليد في القارة القطبية الجنوبية. إذا كانت الحياة يمكن أن تزدهر في البيئات المالحة تحت الجليدية على الأرض ، فمن الممكن أن يتمكنوا من البقاء على كوكب المريخ أيضًا. تحديد ما إذا كانت هذه هي الحالة سيكون الغرض من البعثات الحالية والمستقبلية إلى المريخ.
كما ديمتري تيتوف ، أحد مارس اكسبريس وأوضح عالم المشروع:
"لقد مكّنت المدة الطويلة لـ Mars Express ، والجهد المضني الذي بذله فريق الرادار للتغلب على العديد من التحديات التحليلية ، هذه النتيجة التي طال انتظارها ، مما يدل على أن المهمة وحمولتها لا تزال لديها إمكانات علمية عظيمة. يُعد هذا الاكتشاف المثير من أبرز ما يميز علم الكواكب وسيساهم في فهمنا لتطور المريخ وتاريخ المياه على كوكبنا المجاور وقابليته للسكن ".
ال مارس اكسبريس تم إطلاقه في 2 يونيو 2003 ، وسيحتفل بمرور 15 عامًا في مدار المريخ بحلول 25 ديسمبر من هذا العام. في السنوات القادمة ، ستنضم إليها وكالة الفضاء الأوروبية ExoMars 2020 مهمة وكالة ناسا مارس 2020 روفروعدد من التجارب العلمية الأخرى. ستمهد هذه المهام الطريق لمهمة طاقم محتملة ، تخطط ناسا لتركيبها بحلول عام 2030.
إذا كان هناك بالفعل ماء سائل يمكن العثور عليه على كوكب المريخ ، فسوف يقطع شوطا طويلا نحو تسهيل البحوث المستقبلية وحتى الوجود البشري المستمر على السطح. وإذا كان لا يزال هناك حياة على كوكب المريخ ، فإن البحث الدقيق لنظمها البيئية سيساعد في معالجة السؤال المهم للغاية حول كيف ومتى ظهرت الحياة في النظام الشمسي.
