يقول العلماء إن المياه الموجودة على كوكب المريخ القديم ربما تكون قد خلقت ينابيع ساخنة مناسبة للحياة

قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بأخبار الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.

كشف معدن محصور داخل نيزك مريخي سقط على الأرض عن آثار مياه على المريخ يعود تاريخها إلى 4.45 مليار سنة، وفقًا لبحث جديد. وربما تحتوي حبة الزركون على أقدم دليل مباشر على وجود الماء الساخن القديم على الكوكب الأحمر، والذي ربما وفر بيئات مثل الينابيع الساخنة المرتبطة بالحياة على الأرض.

يفتح هذا الاكتشاف طرقًا جديدة لفهم ما إذا كان المريخ صالحًا للسكن في ماضيه القديم. كما أنه يضيف المزيد من الدعم للملاحظات التي جمعها بالفعل أسطول المركبات الفضائية التي تدور حول الكوكب الأحمر وتتجول فيه، والتي رصدت أدلة على أماكن وجود الأنهار والبحيرات على سطح المريخ.

لكن تظل هناك أسئلة أساسية حول متى ظهر الماء لأول مرة على سطح المريخ، وكيف تطور – ثم اختفى – بمرور الوقت.

وقام العلماء بتحليل عينة من نيزك “الجمال الأسود”، المعروف أيضا باسم NWA 7034، والذي عثر عليه في الصحراء الكبرى عام 2011. وتم طرد النيزك من سطح المريخ بعد أن ضرب جرم سماوي آخر الكوكب قبل ما بين 5 ملايين و10 ملايين سنة. منذ فترة طويلة، وكانت أجزاء منه بمثابة مصدر رئيسي لدراسة المريخ القديم لسنوات.

وركزت الدراسة الجديدة، التي نشرت في مجلة Science Advances في 22 نوفمبر، على حبة واحدة من معدن الزركون تم رصدها داخل النيزك. ويظهر تحليل الفريق أن الماء كان موجودا بعد 100 مليون سنة فقط من تشكل الكوكب، مما يشير إلى أن المريخ ربما كان قادرا على دعم الحياة في مرحلة ما من تاريخه.

وقال مؤلف الدراسة الرئيسي جاك جيليسبي، الباحث في كلية علوم الأرض بجامعة لوزان: “تشير بياناتنا إلى وجود الماء في قشرة المريخ في وقت مماثل لأقدم دليل على وجود الماء على سطح الأرض، منذ حوالي 4.4 مليار سنة”. والبيئة في سويسرا، في بيان. “يقدم هذا الاكتشاف دليلا جديدا لفهم التطور الكوكبي للمريخ، والعمليات التي حدثت عليه وقدرته على إيواء الحياة.”

المعادن ككبسولات زمنية

قد تحمل الصخور إجابات لبعض أكبر الأسئلة المتبقية حول المريخ، بما في ذلك كمية المياه الموجودة وما إذا كانت الحياة موجودة على هذا الكوكب. ولهذا السبب فإن النيازك مثل Black Beauty تحظى باهتمام العلماء. قدم كارل أجي، الأستاذ ومدير معهد النيازك بجامعة نيو مكسيكو، الصخرة الفضائية لأول مرة للمجتمع العلمي في عام 2013.

وقال الدكتور آرون كافوسي، أحد مؤلفي الدراسة، وهو عالم كواكب ومحاضر كبير في مركز علوم وتكنولوجيا الفضاء: “يحتوي (نيزك الجمال الأسود) على مئات من الشظايا الصخرية والمعدنية، لكل منها جزء مختلف من 4.5 مليار سنة من تاريخ المريخ”. في جامعة كيرتن، في رسالة بالبريد الإلكتروني. “(إنها) هي المصدر الوحيد لقطع اللغز الجيولوجي للمريخ قبل نوح.”

حدثت فترة نوح منذ 4.1 إلى 3.7 مليار سنة مضت، ولا يُعرف سوى القليل من القياسات المباشرة التي يرجع تاريخها إلى فترة ما قبل نوح على المريخ، منذ ما بين 4.5 مليار و4.1 مليار سنة مضت، على الرغم من أهمية فهمها لأنها بمثابة الصفحة الأولى. وقال كافوسي في كتاب تاريخ المريخ.

لكن الجمال الأسود كشف عن بعض أسراره. وقال إن العديد من شظايا الصخور التي يحتوي عليها النيزك تظهر أن قشرة المريخ تحملت عددًا من التأثيرات، مما تسبب في قدر هائل من الاضطرابات على سطح الكوكب.

وقال كافوسي إن الصخرة الفضائية تحتوي أيضًا على أقدم قطع معروفة من المريخ، بما في ذلك أقدم الزركون.

الزركون، المستخدم في منتجات مثل المجوهرات وبلاط السيراميك والمزروعات الطبية، هو معدن قوي يمكن أن يساعد العلماء على النظر في الماضي وتحديد الظروف الحالية عند تبلوره، بما في ذلك درجة الحرارة في ذلك الوقت وما إذا كان المعدن قد تفاعل مع الماء.

وقال جيليسبي، الذي كان باحثًا مشاركًا في مرحلة ما بعد الدكتوراه في كلية علوم الأرض والكواكب بجامعة كيرتن في وقت إجراء الدراسة: “يحتوي الزركون على آثار من اليورانيوم، وهو عنصر يعمل كساعة طبيعية”. “يضمحل هذا العنصر ليؤدي بمرور الوقت بمعدل معروف بدقة. ومن خلال مقارنة نسبة اليورانيوم إلى الرصاص، يمكننا حساب عمر تكوين البلورات.

وقال كافوسي إن الزركون الموجود في Black Beauty لم يتغير خلال رحلته إلى الأرض ودخوله الناري إلى الغلاف الجوي لكوكبنا قبل أن ينهار في الصحراء لأنه كان محميًا بموقعه داخل النيزك.

وأثناء تحليل حبيبات الزركون، اكتشف فريق الدراسة كميات غير عادية من الحديد والصوديوم والألمنيوم، مما يشير إلى أن السوائل الغنية بالمياه تركت هذه الآثار على الزركون عندما تشكل قبل 4.45 مليار سنة. وقال كافوسي إن مثل هذه العناصر لا توجد عادة في الزركون البلوري، لكن الدراسات التي أجراها الباحثون على المستوى الذري للزركون أظهرت العناصر المدمجة في البنية البلورية وتصطف مثل أكشاك الفاكهة في السوق.

وقال كافوسي: “يمكننا أن نقول من خلال أنماط كيفية العثور على (الحديد والألومنيوم والصوديوم) داخل الزركون، أنها اندمجت في الحبوب أثناء نموها، مثل طبقات في البصل”.

على الأرض، الزركون من الأنظمة الحرارية المائية – التي تتشكل عندما يتم تسخين المياه عن طريق النشاط البركاني تحت السطح مثل التدفق التصاعدي للصهارة الساخنة – لها أنماط مماثلة لتلك الموجودة في Black Beauty.

إذا كانت الأنظمة الحرارية المائية موجودة في قشرة المريخ منذ 4.45 مليار سنة، فمن المحتمل أن يكون الماء السائل قد شق طريقه إلى السطح.

وقال كافوسي: “تظهر تجربتنا على الأرض أن الماء أمر بالغ الأهمية للموائل القادرة على دعم الحياة”. “تستضيف العديد من البيئات على الأرض الحياة في أنظمة المياه الساخنة، بما في ذلك الينابيع الساخنة والفتحات الحرارية المائية. ربما تكون مثل هذه البيئات قد أدت إلى ظهور أقدم أشكال الحياة على الأرض. تظهر دراستنا الجديدة أن قشرة المريخ كانت دافئة ورطبة في فترة ما قبل نوح، مما يعني أن البيئات الصالحة للسكن ربما كانت موجودة في ذلك الوقت.

الاقتراب من المريخ

لدى كافوسي فضول لتحديد ما إذا كانت الأنظمة الحرارية المائية مثل الينابيع الساخنة كانت سائدة عندما كانت الصهارة تساعد في تشكيل قشرة الكوكب الأحمر منذ ما بين 4.48 مليار و4.43 مليار سنة مضت، أم أنها كانت أكثر عرضية.

وقال كافوسي: “إذا كانت الأنظمة الحرارية المائية سمة مستقرة في بداية المريخ، فهذا يشير إلى أن الظروف الصالحة للسكن ربما استمرت على مدى فترة زمنية طويلة”. “هذه الآن فرضية قابلة للاختبار ويمكن معالجتها من خلال جمع المزيد من البيانات من الزركون المريخي.”

وقالت بريوني هورغان، الباحثة المشاركة في مهمة المركبة الجوالة بيرسيفيرانس وأستاذة علوم المريخ، إنه إلى أن يتم إرجاع العينات مباشرة من المريخ، فإن نيزك بلاك بيوتي يعد أحد أفضل النوافذ التي توضح كيفية تشكل قشرة المريخ وكيف كان السطح المبكر للمريخ. علوم الكواكب في جامعة بوردو في غرب لافاييت، إنديانا. ولم يشارك هورغان في هذه الدراسة.

وقالت إن العثور على دليل على وجود أنظمة حرارية مائية داخل السطح من حبة صغيرة من الزركون يتوافق مع النظريات العلمية حول كمية المياه والنشاط البركاني الذي كان موجودًا على المريخ القديم. وأضاف هورغان أن هذه البيئات المبكرة التي يحتمل أن تكون صالحة للسكن كانت محمية من الإشعاع بواسطة مجال مغناطيسي كوكبي قوي، وهو ما يفتقر إليه المريخ اليوم. ولا يزال العلماء يحاولون شرح كيف فقد الكوكب الأحمر مجاله المغناطيسي الوقائي.

حاليًا، تتسلق المركبة الجوالة بيرسيفيرانس حافة Jezero Crater على سطح المريخ، وهي بحيرة قديمة كانت مليئة بالمياه قبل 3.7 مليار سنة. وقال هورغان إن بعض الصخور التي واجهتها المركبة ربما تكونت من خلال الأنظمة الحرارية المائية.

ستأخذ المركبة عينات من الصخور لأنها يمكن أن تحافظ على أدلة على الحياة الميكروبية القديمة.

وقال هورغان: “بقدر ما يمكن أن تخبرنا به النيازك، يمكننا أن نفعل ما هو أفضل باستخدام عينة صخرية مختارة بعناية وسليمة من موقع معروف على المريخ مع سياق جيولوجي جيد”. “لذا فإن هذه الورقة البحثية تعد حافزًا كبيرًا لإعادة عينات المريخ الخاصة بنا إلى الأرض لدراستها بنفس المستوى من التفاصيل لسنوات قادمة.”

لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية لـ CNN، قم بإنشاء حساب على CNN.com