اكتشاف صخور كبريتية في المريخ

اكتشاف مذهل على سطح المريخ

حققت مركبة كيوريوسيتي المتجولة أكثر اكتشافاتها غرابة حتى الآن على سطح المريخ: صخور مصنوعة من الكبريت النقي. وبدأ كل شيء عندما تصادف مرور المركبة التي تزن طناً واحداً فوق صخرة وتكسيرها لتكشف عن بلورات خضراء مصفرة لم تُرصد من قبل على الكوكب الأحمر.

"قال أشوين فاسافادا، عالم مشروع كيوريوسيتي في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا في باسادينا، كاليفورنيا: "أعتقد أنه أغرب اكتشاف في المهمة بأكملها وأكثرها غير متوقعة. "يجب أن أقول، هناك الكثير من الحظ هنا. فليس كل صخرة تحتوي على شيء مثير للاهتمام بداخلها."

تعريف بمركبة كيوريوسيتي ودورها

كان فريق كيوريوسيتي حريصًا على أن تستكشف المركبة قناة جيديز فاليس، وهي أخدود متعرج يبدو أنه قد تم إنشاؤه قبل 3 مليارات سنة بواسطة مزيج من المياه المتدفقة والحطام. القناة منحوتة في جزء من جبل شارب الذي يبلغ ارتفاعه 3 أميال (5 كيلومترات). تتسلق المركبة الجبل منذ عام 2014.

كانت الحجارة البيضاء مرئية من بعيد، وأراد علماء المهمة إلقاء نظرة عن قرب. قام سائقو المسبار في مختبر الدفع النفاث، الذين يرسلون التعليمات إلى كيوريوسيتي، بالالتفاف بزاوية 90 درجة لوضع المستكشف الآلي في الموضع الصحيح لكاميراته لالتقاط صورة فسيفسائية للمناظر الطبيعية المحيطة.

في صباح يوم 30 مايو، نظر فاسافادا وفريقه إلى فسيفساء كيوريوسيتي ورأوا صخرة مسحوقة ملقاة وسط مسارات عجلات المركبة. وقال إن صورة أقرب للصخرة أوضحت الاكتشاف "المذهل".

أهمية الكبريت النقي في دراسة المريخ

وقد لعبت بعض اكتشافات كيوريوسيتي، مثل البحيرات التي استمرت ملايين السنين ووجود مواد عضوية، دوراً في الهدف النهائي لمهمة المركبة الجوالة: محاولة تحديد ما إذا كان المريخ يستضيف بيئات صالحة للسكن.

والآن، العلماء في مهمة لمعرفة ما يعنيه وجود الكبريت النقي على المريخ وما يقوله عن تاريخ الكوكب الأحمر.

تحليل الصخور الكبريتية

كان كيوريوسيتي قد اكتشف بالفعل الكبريتات على المريخ، أو الأملاح التي تحتوي على الكبريت والتي تتشكل عندما يتبخر الماء. وقد رأى الفريق دليلاً على وجود كبريتات الكالسيوم البيضاء الناصعة، والمعروفة أيضاً باسم الجبس، داخل شقوق على سطح المريخ والتي هي في الأساس رواسب مياه صلبة خلفتها تدفقات المياه الجوفية القديمة.

خصائص الصخور الكبريتية واكتشافاتها

وقال فاسافادا: "لم يكن لدى أحد كبريت نقي على بطاقة البنغو الخاصة بهم".

عادةً ما يكون للصخور الكبريتية ما يصفه فاسافادا بأنه "ملمس جميل وشفاف وبلوري"، لكن العوامل الجوية على المريخ أدت بشكل أساسي إلى طلاء الصخور من الخارج بالرمل لتتماشى مع بقية الكوكب، الذي يتكون إلى حد كبير من ظلال برتقالية اللون.

قال فاسافادا إن أعضاء الفريق ذُهلوا مرتين مرة عندما رأوا "الملمس واللون الرائع داخل" الصخرة، ثم عندما استخدموا أجهزة كيوريوسيتي لتحليل الصخور وحصلوا على بيانات تشير إلى أنها كبريت نقي.

في وقت سابق، أثناء استكشاف المريخ، انكسرت إحدى عجلات مركبة ناسا "سبيريت" التابعة لناسا واضطرت إلى سحبها بينما كانت تستخدم العجلات الخمس الأخرى للرجوع إلى الوراء. وقد كشف سحب العجلة عن تربة بيضاء ناصعة البياض، والتي اتضح أنها سيليكا نقية تقريباً. يشير وجود السيليكا إلى أن وجود السيليكا يشير إلى أن الينابيع الساخنة أو فتحات البخار ربما كانت موجودة على المريخ في يوم من الأيام، الأمر الذي كان يمكن أن يخلق ظروفاً مواتية للحياة الميكروبية إذا كانت موجودة على الكوكب.

لا يزال اكتشاف السيليكا أحد أهم الاكتشافات التي توصل إليها المسبار سبيريت، الذي عمل على المريخ من 2004 إلى 2011. ويقول فاسافادا إن هذا الاكتشاف هو ما ألهم الفريق "للنظر خلف" مركبة كيوريوسيتي وإلا لما رأوا الكبريت المسحوق.

تاريخ الكبريت على المريخ

قالت بريوني هورغان، الباحثة المشاركة في مهمة المركبة المتجولة "بيرسيفيرانس" وأستاذة علوم الكواكب في جامعة بوردو في ويست لافاييت، إنديانا: "لقد سقط فكي عندما رأيت صورة الكبريت. "الكبريت العنصري النقي هو اكتشاف غريب للغاية لأننا على الأرض نجده في الغالب في أماكن مثل الفتحات الحرارية المائية. فكر في يلوستون! لذلك فإنه لغز كبير بالنسبة لي كيف تشكلت هذه الصخور في جبل شارب."

الجيولوجيا المحيطة بقناة جيديز فاليس

أثناء الاقتراب من قناة جيديز فاليس، أرسل كيوريوسيتي صوراً لمشهد غير عادي: منطقة مسطحة، بحجم نصف مساحة ملعب كرة قدم تقريباً، مبعثرة بصخور بيضاء ناصعة بحجم اليد.

الخصائص الجيولوجية للقناة

في البداية، اعتقد الفريق في البداية أن "الصخور الغريبة" كانت جزءًا من حطام القناة، ربما طبقة نقلتها المياه من أعلى الجبل، كما قال فاسافادا.

ولكن بعد الفحص الدقيق، بما في ذلك التكسير المصادف لصخور الكبريت، يعتقد الفريق الآن أن الحقل المسطح والموحد من الصخور قد تشكل في المكان الذي عُثر فيه عليها، على حد قوله.

كان الفريق متحمسًا لأخذ عينة من الصخور لدراستها، لكن لم يتمكن كيوريوسيتي من الحفر في الصخور لأنها كانت صغيرة جدًا وهشة. ولتحديد العملية التي شكلت الصخور الكبريتية، نظر الفريق في صخور الأساس القريبة بدلاً من ذلك.

لا يتشكل الكبريت النقي إلا في ظل ظروف معينة على الأرض، مثل العمليات البركانية أو في الينابيع الساخنة أو الباردة. واعتماداً على العملية، تتكون معادن مختلفة في نفس الوقت الذي يتكون فيه الكبريت.

تأثير المياه على تشكيل الصخور

في 18 يونيو، قام الفريق بأخذ عينة من صخرة كبيرة من القناة الملقبة بـ "بحيرات ماموث". وقال فاسافادا إن تحليل غبار الصخرة، الذي أجري بواسطة أدوات داخل بطن المركبة، كشف عن مجموعة متنوعة من المعادن أكبر من أي وقت مضى خلال المهمة.

"وقال: "كانت النكتة الجارية بالنسبة لنا هي أننا رأينا تقريباً كل المعادن التي رأيناها في المهمة بأكملها ولكن جميعها في هذه الصخرة. "إنها تقريبًا وفرة من الثروات."

تاريخ المريخ من خلال جبل شارب

منذ هبوطه على سطح المريخ في 5 أغسطس 2012، صعد المسبار كيوريوسيتي المتجول على ارتفاع 2600 قدم (800 متر) إلى أعلى قاعدة جبل شارب من أرضية فوهة غيل. الجبل هو القمة المركزية للفوهة، وهو عبارة عن قاع بحيرة قديمة جافة واسعة وجافة.

قصص الطبقات المختلفة في جبل شارب

تحكي كل طبقة من جبل شارب قصة مختلفة عن تاريخ المريخ، بما في ذلك الفترات التي كان فيها الكوكب رطباً والفترات التي أصبح فيها أكثر جفافاً.

في الآونة الأخيرة، كان المسبار كيوريوسيتي يبحث بشكل منهجي في ميزات مختلفة من الجبل، مثل قناة جيديز فاليس. قال فاسافادا إن القناة تشكلت بعد الجبل بفترة طويلة لأنها تنحت عبر طبقات مختلفة من جبل شارب.

وبعد أن نحتت المياه والحطام مساراً خلفت وراءها سلسلة من الصخور والرواسب بطول ميلين (3.2 كيلومتر) أسفل القناة. وعلى الرغم من وصول كيوريوسيتي إلى القناة في مارس/آذار ومن المرجح أن يبقى لشهر أو شهرين آخرين، إلا أنه ظل يتسلق بثبات بجوار مسار الحطام لفترة من الوقت.

وقد تساءل العلماء عما إذا كانت مياه الفيضانات أو الانهيارات الأرضية هي التي تسببت في الحطام، وقد أظهرت تحقيقات كيوريوسيتي أن كلاً من التدفقات المائية العنيفة والانهيارات الأرضية لعبت دوراً على الأرجح. بعض الصخور مستديرة مثل صخور الأنهار، مما يشير إلى أنها حُملت بواسطة المياه، لكن البعض الآخر أكثر زاوية، مما يعني أنه من المحتمل أن تكون قد نُقلت بواسطة الانهيارات الجافة.

بعد ذلك، انغمست المياه في الحطام، وخلقت التفاعلات الكيميائية أشكال "هالة" يمكن رؤيتها على بعض الصخور التي درسها كيوريوسيتي.

الاستكشاف المستمر لمركبة كيوريوسيتي

"قالت بيكي ويليامز، العالمة في معهد علوم الكواكب في توسون بولاية أريزونا ونائبة الباحث الرئيسي لكاميرا الصاري في كيوريوسيتي، في بيان: "لم تكن هذه فترة هادئة على المريخ. "كان هناك قدر مثير من النشاط هنا.
نحن ننظر إلى تدفقات متعددة أسفل القناة، بما في ذلك الفيضانات النشطة والتدفقات الغنية بالصخور."

يتوق العلماء للكشف عن المزيد من التفاصيل، بما في ذلك كمية المياه التي كانت موجودة للمساعدة في نحت القناة في المقام الأول.

لطالما كانت قناة جيديز فاليس موضع اهتمام العلماء، بما في ذلك فاسافادا، الذي يتذكر النظر إلى الصور المدارية لهذه الميزة قبل هبوط كيوريوسيتي على المريخ بوقت طويل.

وقال: "لطالما كان هذا الأمر مثيراً للاهتمام حقاً". "أتذكر عندما تدحرجت المركبة نوعاً ما فوق التلة الأخيرة قبل أن نصل إلى القناة، وكان بإمكانك فجأة رؤية المنظر الطبيعي والقناة المنحنية. والآن، نحن هنا بالفعل، نراها بأعيننا، إذا جاز التعبير."

التحديات والإنجازات في مهمة كيوريوسيتي

لا يوجد دليل دامغ يشير إلى كيفية تشكل الكبريت، لكن الفريق يواصل تحليل البيانات التي جمعها كيوريوسيتي لتحديد كيفية وتوقيت تشكل كل معدن.

قال فاسافادا: "ربما تكون هذه الألواح الصخرية قد اختبرت أنواعًا مختلفة من البيئات، وهي نوعًا ما تطبع بعضها البعض، والآن علينا أن نكشف ذلك."

تستمر كيوريوسيتي في استكشاف القناة للبحث عن المزيد من المفاجآت، وبعد أن تمضي قدماً، ستتجه المركبة غرباً لتتجه بمحاذاة الجبل، بدلاً من التوجه مباشرةً إلى الأعلى، للبحث عن المزيد من المعالم الجيولوجية المثيرة للاهتمام.

قال فاسافادا إنه على الرغم من مرور 12 عاماً من البلى، بما في ذلك بعض "النداءات الوشيكة" مثل مشاكل العجلات والمشاكل الميكانيكية، لا تزال كيوريوسيتي في حالة صحية جيدة.

وقال: "أشعر بأنني محظوظ جداً، ولكننا جميعاً نشعر بالحذر من أن الهبوط التالي قد لا يكون مجرد مكالمة قريبة فقط، لذلك نحاول الاستفادة القصوى من ذلك، ولدينا موقع الهبوط هذا الذي كان رائعاً جداً". "أنا سعيد باختيارنا لشيء استغرق 12 عاماً من العلم."