يشعر العلماء بالحيرة من الاكتشاف المفاجئ لعشرات من “البحيرات” تحت الأرض في أوراق المريخ

ترى ورقة جديدة المزيد من إشارات الرادار التي تشير إلى أن “البحيرات” لها سطح ، لكن العديد منها في مناطق شديدة البرودة لدرجة تجعل الماء سائلاً.

في عام 2018 ، أعلن العلماء الذين يعملون مع بيانات من مدار المريخ السريع التابع لوكالة الفضاء الأوروبية (ESA) اكتشافًا مفاجئًا: إشارات الرادار المنبعثة من القطب الجنوبي للكوكب الأحمر تنبعث من بحيرة سائلة. تم الإبلاغ عن العديد من ردود الفعل هذه منذ ذلك الحين.

في ورقة جديدة نشرت في المجلة رسائل البحث الجيوفيزيائيوصف عالمان من مختبر الدفع النفاث التابع لوكالة ناسا في جنوب كاليفورنيا اكتشاف العشرات من انعكاسات الرادار المتطابقة حول القطب الجنوبي بعد استكشاف مجموعة كبيرة من البيانات على المريخ السريع ، ولكن العديد من المناطق التي يجب أن يكون فيها الماء شديد البرودة ليكون سائلاً.

قال جيفري بلوت من JBL ، المحلل الرئيسي المشارك في Orbiter’s Mars (Mars Advanced Radar for Mars Advanced Radar): “لا نعرف ما إذا كانت هذه الإشارات سائلة أم لا ، لكنها تبدو أكثر انتشارًا من الورقة الأصلية”. جهاز السبر السطحي والأيونوسفير الذي تم إنشاؤه بالاشتراك مع وكالة الفضاء الإيطالية و JBL). “المياه السائلة شائعة تحت القطب الجنوبي للمريخ أو تشير هذه الإشارات إلى شيء آخر.”

تحلق Mars Express من ESA (وكالة الفضاء الأوروبية) فوق الكوكب الأحمر في هذا الوصف. قدم مختبر الدفع النفاث التابع لوكالة ناسا سطح رادار متقدم على سطح المريخ وجهاز استقبال لأداة سبر الغلاف الأيوني (المريخ). الائتمان: ESA / NASA / JPL-Caltech

كبسولة زمنية مجمدة

كانت إشارات الرادار على ما كان يوصف في الأصل بالمياه السائلة على سطح المريخ تسمى رواسب القطب الجنوبي ، والتي سميت بطبقات متناوبة من جليد الماء والجليد الجاف (ثاني أكسيد الكربون المجمد) والغبار التي استقرت هناك لملايين السنين. . من المأمول أن توفر هذه الطبقات سجلاً لكيفية تغير منحدر محور المريخ ، تمامًا كما أدت التغيرات في ميل الأرض إلى عصور جليدية وفصول أكثر دفئًا عبر تاريخ كوكبنا. عندما كان للمريخ منحدر محوري منخفض ، تراكمت طبقات من الثلج والغبار في المنطقة وشكلت في النهاية طبقة سميكة من الجليد الموجودة هناك اليوم.

من خلال ضرب موجات الراديو على السطح ، يمكن للعلماء النزول على هذه الصفائح الجليدية ورسم خرائط لها بالتفصيل. تفقد موجات الراديو الطاقة أثناء مرورها عبر الأجسام الموجودة على السطح ؛ عندما يستجيبون للمركبة الفضائية ، عادة ما يكون لديهم إشارة ضعيفة. لكن في بعض الحالات ، كانت إشارات العودة من سطح هذه المنطقة أكثر إشراقًا مما كانت عليه على السطح. فسر بعض العلماء هذه الإشارات للإشارة إلى وجود ماء سائل يعكس بقوة موجات الراديو.

Plot و Aditya Kuller ، دكتوراه في جامعة ولاية أريزونا ، J.P.L. الشخص الذي عمل على الورقة أثناء التدريب ليس متأكدًا مما تعنيه الإشارات. يُقدر أن مناطق منطقة صغيرة نسبيًا من القطب الجنوبي للمريخ تبلغ مساحتها 6 إلى 12 ميلًا (10 إلى 20 كيلومترًا) من المياه السائلة. نشر كولر وبلوت البحث عن إشارات لاسلكية قوية مماثلة عبر القطب الجنوبي يوم الثلاثاء خلال 15 عامًا من بيانات ماركيس لـ 44000 قياس.

تمثل النقاط الملونة المواقع التي تكشف عن انعكاسات الرادار الساطعة من مدار المريخ السريع التابع لوكالة الفضاء الأوروبية في غطاء القطب الجنوبي للمريخ. تم وصف هذه الانعكاسات سابقًا بأنها مياه سائلة سطحية. يقترح قربها وقربها من السطح السريع أنها قد تكون شيئًا آخر. الائتمان: ESA / NASA / JPL-Caltech

“بحيرات” غير متوقعة

كشف هذا التحليل عن العشرات من انعكاسات الرادار الساطعة الإضافية على مساحة وعمق أكبر بكثير من أي وقت مضى. في بعض الأماكن ، كانوا على بعد حوالي ميل من السطح ، حيث قُدرت درجة الحرارة بـ 81 درجة فهرنهايت تحت الصفر (ناقص 63 درجة مئوية) – حتى مع وجود معادن ملح تسمى البيركلورات ، سيتجمد الماء. يمكن أن تقلل من تجمد الماء.

كولر ذكرت ورقة 2019 في ذلك ، قام الباحثون بحساب الحرارة المطلوبة لإذابة الجليد السطحي في المنطقة ، ووجدوا أن ثورانًا بركانيًا حديثًا فقط تحت السطح يمكن أن يفسر وجود الماء السائل تحت القطب الجنوبي.

قال كولر: “لقد وجدوا أن هذه المياه ستضاعف التدفق الحراري المقدر للحرارة الأرضية للمريخ لاحتواء السائل”. “إحدى الطرق للحصول على هذه الكمية من الحرارة هي من خلال البركان. ومع ذلك ، لم نجد أي دليل قوي على وجود بركان حديث في القطب الجنوبي ، لذلك من غير المحتمل أن يسمح النشاط البركاني بوجود الماء السائل السطحي في جميع أنحاء هذه المنطقة.”

ماذا تفسر الانعكاسات الساطعة إذا لم تكن مياهًا سائلة؟ لا يستطيع المؤلفون الجزم. لكن ورقتهم تقدم للعلماء خريطة مفصلة للمنطقة مع آثار للتاريخ المناخي للمريخ ، بما في ذلك دور الماء في أشكال مختلفة.

قال بلوت: “تقترب خرائطنا من بضع خطوات لفهم حجم وسبب انعكاسات الرادار المربكة”.

ملاحظة: Aditya R. كولر وجيفري ج. “خصائص الواجهة الأساسية لودائع القطب الجنوبي للمريخ” بواسطة قطعة الأرض ، 16 يونيو 2021 ، رسائل البحث الجيوفيزيائي.
دوى: 10.1029 / 2021GL093631