لقد أثيرت الشكوك حول إمكانية وجود بحيرة من الماء السائل مدفونة تحت الغطاء الجليدي الجنوبي للمريخ بواسطة عمليات محاكاة حاسوبية جديدة، والتي تشير إلى أن طبقات الجليد المضغوطة بشكل وثيق يمكن أن تنتج نفس الانعكاسات الرادارية التي يمكن أن تنتجها المياه السائلة.
في عام 2018، وكالة الفضاء الأوروبية مارس اكسبريس استخدمت المركبة المدارية أداة MARSIS (رادار المريخ المتقدم للسبر تحت السطح والغلاف الأيوني) لتحديد ما يبدو أنه عرض 20 كيلومترًا (12.4 ميلًا). بحيرة من الماء السائل مدفونة على عمق 1.5 كيلومتر (0.93 ميل) من الجليد في منطقة تسمى Planum Australe، في السهل القطبي الجنوبي على المريخ. ظهرت أدلة مماثلة في وقت لاحق يحتمل عشرات البحيراتولكن بعضها قريب جدًا من السطح بحيث يبدو من المستحيل أن يكون الماء سائلاً هناك.
وذلك لأن سطح المريخ يكون بارد جدا و ال الغلاف الجوي الضغط منخفض جدًا بحيث لا يسمح للماء السائل بالبقاء قريبًا جدًا من السطح. ومع ذلك، عند قاعدة الغطاء الجليدي في القطب الجنوبي، يمكن لظروف درجة الحرارة والضغط، بمساعدة القليل من مضادات التجمد الطبيعية، أن تسمح بوجود بحيرات مالحة.
متعلق ب: الماء على المريخ: الاستكشاف والأدلة
يمكن أن يأتي مضاد التجمد هذا على شكل بيركلورات الكالسيوم والمغنيسيوم، وهو مركب كيميائي تم العثور عليه على سطح المريخ بواسطة وكالة ناسا. مهمة فينيكس في عام 2008. سيؤدي بيركلورات المغنيسيوم والكالسيوم، عند إذابتهما في الماء، إلى خفض درجة تجمدهما إلى ما لا يقل عن 68 درجة مئوية تحت الصفر و75 درجة مئوية تحت الصفر (92 تحت الصفر و103 تحت الصفر درجة فهرنهايت) على التوالي – وهي قريبة جدًا من درجة الحرارة المتوقعة البالغة 68 تحت الصفر. درجة مئوية (-90 درجة فهرنهايت) عند قاعدة الغطاء الجليدي. وبالتالي، ليس من المبالغة أن نتخيل الظروف المحلية لدرجة الحرارة والضغط وتركيز البيركلورات التي تتضافر للسماح بتجمعات كبيرة من الماء السائل على المريخ.
وجاء المزيد من الأدلة على وجود هذه البحيرات من قياس تموجات الجليد السطحي؛ يقلل الماء السائل من كمية الاحتكاك بين الطبقة الجليدية والصخور الموجودة تحتها، مما يسمح للطبقة الجليدية بالتدفق بشكل أسرع فوق الطبقة الصخرية. تؤدي هذه الزيادة في معدل التدفق إلى قيعان وقمم في الجليد السطحي، وهو بالضبط ما ينظر إليه في بلانوم أستراليا.
على الرغم من كل هذه الأدلة، إلا أن الكثيرين في مجتمع علوم الكواكب كانوا متشككين؛ إن وجود الماء السائل على المريخ سيكون اكتشافًا استثنائيًا ويتطلب أدلة غير عادية. الآن، قام فريق من العلماء من جامعة كورنيل بتغذية نيران هذه الشكوك بنتائج جديدة توفر تفسيرا بديلا لأصداء الرادار.
“لا أستطيع أن أقول أنه من المستحيل أن يكون هناك ماء سائل هناك، لكننا نظهر أن هناك طرقًا أبسط بكثير للحصول على نفس الملاحظات دون الحاجة إلى التوسع إلى هذا الحد، وذلك باستخدام آليات ومواد نعلم أنها موجودة بالفعل هناك.” قال دانييل لاليتش من كورنيل في أ إفادة. لاليتش هو المؤلف الرئيسي لبحث جديد يشير إلى أن طبقات الجليد المضغوطة يمكن أن ترسل إشارة رادارية قوية تبدو تمامًا مثل صدى الرادار الصادر عن طبقة من السائل.
يستطيع جسم كبير من الماء أن يعكس الرادار إلى مصدره بسبب مدى استواء البحيرة وما إلى ذلك أرض من شبه المؤكد أن الانعكاسات الرادارية الساطعة من النوع الذي اكتشفه نظام MARSIS تعني وجود مياه سائلة، على غرار جيوب الماء الموجودة أسفل القارة القطبية الجنوبية مثل بحيرة فوستوك. ومع ذلك، يجب على علماء الكواكب أن يكونوا حذرين من افتراض أن ما ينطبق على الأرض ينطبق على الكواكب الأخرى، حيث الظروف ليست هي نفسها.
قصص ذات الصلة:
– نحتت المياه على المريخ أخاديد عميقة وتركت “لغزًا كبيرًا” لتاريخ الكوكب الأحمر
– ربما تدفقت المياه على المريخ لمدة أطول بمليار سنة مما كان يعتقد
– توصلت دراسة إلى أن المريخ قد يخفي محيطات من الماء تحت قشرته
أجرت مجموعة لاليتش آلاف عمليات المحاكاة لاختبار ما إذا كانت طبقات الجليد المتعددة المضغوطة بشكل وثيق يمكن أن تحاكي إشارة الرادار الخاصة بالبحيرة. تنوعت كل محاكاة في سمك طبقات الجليد وتكوينها (أي مدى اتساخها). ووجدوا أنه في حالات متعددة، يمكن لطبقات الجليد المتراكمة بإحكام منذ فترة طويلة والمسحقة تحت وطأة الغطاء الجليدي أن تنتج انعكاسات رادارية ساطعة تمامًا مثل تلك التي اكتشفها نظام MARSIS.
الحيلة هي “التداخل البناء” لموجات الرادار. الدقة المكانية على MARSIS محدودة، وإذا كانت طبقات الجليد رقيقة جدًا، فلن يتمكن جهاز الرادار من تمييزها. ستعكس كل طبقة بعضًا من شعاع الرادار، ونظرًا لأن الطبقات يتم سحقها معًا بإحكام شديد، فإن أصداء الرادار تتداخل وتتحد، مما يؤدي إلى تضخيم قوتها وجعلها تبدو أكثر سطوعًا.
وقال لاليتش: “هذه هي المرة الأولى التي لدينا فيها فرضية تشرح كامل مجموعة الملاحظات الموجودة أسفل الغطاء الجليدي دون الحاجة إلى تقديم أي شيء فريد أو غريب”. “هذه النتيجة حيث نحصل على انعكاسات ساطعة منتشرة في كل مكان هي بالضبط ما تتوقعه من تداخل الطبقة الرقيقة في الرادار.”
في الوقت الحالي، لا يزال السؤال حول ما إذا كانت هناك بحيرة مالحة أسفل الغطاء القطبي الجنوبي دون إجابة، لكن لاليتش يقول إن عمليات المحاكاة على الأقل توفر تفسيرًا أبسط بكثير، وأكثر احتمالًا، في نظره، من البحيرة.
وقال لاليتش: “إن فكرة وجود ماء سائل حتى بالقرب من السطح إلى حد ما كانت مثيرة حقًا”. “أنا فقط لا أعتقد أنه هناك.”
تم نشر النتائج التي توصل إليها فريق لاليتش في 7 يونيو في المجلة تقدم العلوم.