شواهدی از وجود آب مایع در اعماق لایه‌ یخی قطب جنوب مریخ

سیاره‌ی,سرخ,شواهد,وجود,آب,مایع,اعماق,مریخ

در عمق پوشش یخی قطب جنوب مریخ دریاچه‌ای از آب مایع قرار گرفته است (اولین دریاچه‌ی آب مایع که در سیاره‌ی سرخ مشاهده شده است). این دریاچه که توسط رادارهای نفوذکننده به یخ از مدار کشف شده است، احتمالا منجمد و پر از نمک است و بعید است شرایط حیات را داشته باشد. اما بر اساس کشف جدیدی که امروز در مجله‌ی Science منتشر شد، احتمالا لایه‌های مخفی آب (واجد شرایط حیات) در زیر این پوشش قرار دارند. متخصص ژئوفیزیک، دیوید استیلمن از مؤسسه‌ی پژوهشی جنوب غربی در بولدر کلورادو این نتیجه را بسیار شگفت‌انگیز می‌داند زیرا اولین بار است که یک سفره‌ی آب مایع در لایه‌های زیرین پوشش‌ یخی این سیاره کشف می‌شود.

این دریاچه مشابه یکی از مخزن‌های پیوسته‌ در عمق چند کیلومتری یخی گرینلند و قطب جنوب است. مارتین سیگرت، متخصص ژئوفیزیک کالج سلطنتی لندن و سرپرست کنسرسیومی است که برای حفاری دریاچه‌ی السورث در غرب قطب جنوب تلاش می‌کند. اما فرآیندهایی که منجر به ایجاد دریاچه در مریخ شده‌اند اندکی متفاوت هستند. سیگرت می‌گوید این دریاچه می‌تواند دریچه‌ی بسیار جذابی را به سمت پژوهش‌های مریخ باز کند.

بر اساس آبراه‌ها و کانال‌های موجود در سطح مریخ، تصور می‌شود میلیاردها سال پیش، یعنی زمانی که جو این سیاره ضخیم‌تر و گرم‌تر بوده آب در سطح آن در جریان داشته است. اما امروزه فشارهای کم جوی به این معنی است که هرگونه جریان آب موجود در سطح می‌تواند به‌سرعت ناپدید شود. آب در مریخ تنها در پوشش‌های یخی قطبی و منابع یخی زیر سطح در امان می‌ماند. بعضی منابع آب توسط رادار MARSIS (رادار پیشرفته‌ی مریخی برای عمق پیمایی یونوسفری و زیرسطحی) کشف شدند که واسطه‌ای در مدارپیمای Mars Express سازمان فضایی اروپا است (این مدارپیما در سال ۲۰۱۳ پرتاب شد). MARSIS پالس‌هایی از امواج رادیویی را ارسال کرده و به انعکاس آن‌ها گوش می‌دهد. بعضی امواج از سطح برمی‌گردند اما بعضی دیگر تا عمق ۳ کیلومتری نفوذ می‌کنند و بر اساس جابه‌جایی‌های دقیق در لایه‌های مخفی ازجمله جابه‌جایی از یخ به سنگ قابل‌نمایش هستند.

دریاچه‌ی آب مایع، واجد شرایط احتمالی حیات است

پژوهشگرهای MARSIS پس از چند سال بررسی و پژوهش در این مأموریت بازتاب‌های درخشان و کوچکی را در زیر پوشش یخی قطب جنوب مریخ مشاهده کردند، این بازتاب‌ها به‌قدری درخشان بودند که نه‌تنها لایه‌ی سنگی زیر یخ بلکه توانستند آب مایع را هم نشان دهند. تیم پژوهشی بعدها به این نتیجه رسیدند که کامپیوتر فضاپیما برای کاهش اندازه‌ی جریان‌های بزرگ داده‌ای از پیکسل‌ها میانگین‌ گرفته است و ناهنجاری‌های درخشان را هموار کرده است. روبرتو اورسی، پژوهشگر اصلی MARSIS در مؤسسه‌ی ملی اخترفیزیک بولونیای ایتالیا دراین‌باره می‌گوید دقیقا چیزی را که مقابل چشممان بود ندیدیم.

تیم پژوهشی برای رفع این مشکل یک تراشه‌ی حافظه‌ را برای ذخیره‌سازی داده‌های خام در طول عبورهای کوتاه از سطوح اسرارآمیز مریخ روی Mars Express نصب کرد. این فضاپیما بین سال‌های ۲۰۱۲ تا ۲۰۱۵ وجود انعکاس‌های درخشان را در طی ۲۹ عبور بر منطقه‌ی قطب جنوب تأیید کرد. بر اساس گزارش اورسی و همکاران او درخشان‌ترین انعکاس، با انحراف ۹ درجه از قطب، دقیقا ۱.۵ کیلومتر زیر یخ قرار داشت و سطح ۲۰ کیلومتر را پوشش می‌داد.

برای اثبات وجود آب مایع درخشش رادار کافی نبود. بنابراین یک سرنخ دیگر از ثابت دی‌الکتریک ماده‌ی انعکاسی به دست آمد: توانایی آن برای ذخیره‌سازی انرژی در یک میدان الکتریکی. ثابت دی‌الکتریک آب از یخ و سنگ بالاتر است. برای محاسبه‌ی ثابت دی‌الکتریک آگاهی از توان سیگنالی منطقه‌ی درخشان لازم است، مقداری که پژوهشگرها فقط می‌توانند آن را تخمین بزنند. اما آن‌ها درنهایت به این نتیجه رسیدند که ثابت دی‌الکتریک این بخش از هر قسمت دیگری روی مریخ بیشتر است (حتی با دریاچه‌های زیر سطوح یخی در زمین قابل‌مقایسه است). اگرچه پژوهشگرها نتوانستند ضخامت لایه‌ی آب را اندازه‌گیری کنند، اما به گفته‌ی اورسی، ضخامت این لایه خیلی بیشتر از یک دیواره‌ی باریک است.

البته این نتیجه هم نتوانست کل اعضای تیم MARSIS را قانع کند. جفری پلاوت یکی از دیگر پژوهشگرهای MARSIS در آزمایشگاه پیشرانه‌ی جت ناسا در پاسادانای کالیفرنیا این تفسیر را قابل‌قبول دانست؛ اما فکر می‌کند این مدرک هنوز کافی نیست. با وجود این، توصیف وجود آب در قطب جنوب مریخ کار ساده‌ای نیست. در مناطق قطبی زمین، فشار یخ‌های سطحی منجر به کاهش نقطه‌ی ذوب می‌شود و گرمای حاصل از زمین دریاچه‌هایی را زیر سطوح یخی به وجود می‌آورد. اما جریان گرمای اندک از فضای مرده‌ی زمین مریخ، جاذبه‌ی اندک این سیاره و وزن ۱/۵ کیلومتری یخ، تأثیر چشمگیری بر کاهش نقطه‌ی ذوب یخ در مریخ نخواهند داشت. اورسی فکر می‌کند نمک به‌ویژه پرکلرات کشف‌شده در خاک این سیاره می‌تواند نقطه‌ی ذوب یخ را کاهش دهد.

به‌گفته‌ی استیلمن، سطوح بالای نمک و دماهای زیر صفر نشانه‌ی خوبی برای حیات موجودات میکروبی نیستند. اگر زندگی روی مریخ به زندگی روی زمین تشبیه شود، زندگی مریخی خیلی سردتر و شورتر خواهد بود. هدف آینده‌ی پژوهشگرها جست‌وجوی دریاچه‌های بیشتر زیر سطوح یخی و یافتن ارتباط احتمالی آن‌ها و حتی یافتن سفره‌های آبی عمیق‌تر است.

دریاچه‌ها ممکن است در طول‌های جغرافیایی مختلف وجود داشته باشند. والری سیارلرتی از دانشگاه پاریس ساکلای که در حال توسعه‌ی یک واسطه‌ی راداری برای مریخ‌نورد اروپایی ExoMars (پرتاب در سال ۲۰۲۰) است این موقعیت‌ها را محل مناسبی برای رشد میکروب‌ها در مریخ می‌داند و می‌گوید بزرگ‌ترین کشف احتمالی آینده یافتن آب در خارج از منطقه‌ی قطبی مریخ خواهد بود.

منبع: زومیت
تاریخ: ۹۷/۵/۳