تلال المريخ الغامضة تكشف أسرار المياه القديمة

التلال الغريبة على المريخ： مقدمة

-تحتفظ آلاف التلال الغامضة على سطح المريخ بطبقات من الأدلة التي تشير إلى وجود مياه قديمة على الكوكب الأحمر من المرجح أنها هي التي نحتت التكوينات الشاهقة.

اكتشافات جديدة حول التلال المريخية

تبرز أكثر من 15,000 تلة في السماء من الأراضي المنخفضة في كريس بلانيتيا على المريخ، والتي تقع بالقرب من خط طبيعي فاصل بين نصفي الكرة الأرضية الجنوبي والشمالي. لطالما أثارت هذه المعالم الجيولوجية اهتمام العلماء، الذين لم يكونوا متأكدين حتى الآن من سبب تكون هذه التلال.

يمكن رؤية التكوينات، التي تمتد على مساحة كبيرة مثل تكساس، في الصور التي التقطتها وكالة ناسا و وكالة الفضاء الأوروبية التي تدور حول الكوكب الأحمر. وتشبه هذه المعالم غير الاعتيادية التلال والجبال المشهورة في وادي النصب التذكاري على طول الحدود بين أريزونا وأوتاها.

تحليل البيانات والصور من المركبات المدارية

وقد ألقى تحليل جديد للصور والبيانات التي جمعتها المركبات المدارية، نُشر في 20 يناير في مجلة Nature Geoscience، الضوء على تاريخ التلال. تشير النتائج إلى سبب وجود مثل هذا الاختلاف الصارخ بين نصفي الكرة الأرضية الشمالي والجنوبي للكوكب: التآكل الناجم عن المياه قبل 4 مليارات إلى 3.8 مليار سنة.

تعمل التلال ككبسولات زمنية يمكن أن تساعد علماء الفلك على كشف أسرار ماضي المريخ.

وقال المؤلف الرئيسي للدراسة الدكتور جو ماكنيل، عالم الكواكب وباحث ما بعد الدكتوراه في متحف التاريخ الطبيعي في لندن، عبر البريد الإلكتروني: "تتكون كل تلة من سلسلة من الطبقات، كل منها يمثل سجلاً لحدث سابق". "الأقدم في القاع وتتكون من صخور عمرها حوالي أربعة مليارات سنة. بالنسبة للجيولوجي، فإن النظر إلى هذه الطبقات يشبه النظر إلى صفحات كتاب - كل واحدة منها تحكي قصة!"

تقع هذه التلال بالقرب من موقع الهبوط المستقبلي لـ مسبار روزاليند فرانكلين التابع لوكالة الفضاء الأوروبية، والمتوقع إطلاقه في عام 2028. هناك احتمال أن يتم التحقيق في التلال بواسطة العربة المتجولة، مما قد يكشف المزيد عن تاريخ المياه على الكوكب الأحمر ويحدد الموارد اللازمة للاستكشاف البشري في المستقبل.

{{MEDIA}}

استخدم ماكنيل وفريقه الصور التي التقطتها المركبات المدارية التي تدور حول المريخ للحصول على رؤى حول جيولوجيا التلال. تحمل المركبات المدارية أجهزة استشعار وكاميرات وأجهزة علمية أخرى تجمع مجموعة من البيانات.

وقد بدت التلال متشابهة من مسافة بعيدة، لكن الصور عالية الدقة التي التقطتها المركبات المدارية سمحت لماكنيل بتكبير الصورة لتكشف عن "تنوع مذهل في بنيتها."

وقال ماكنيل إنه في حين يمكن أن يصل ارتفاع التلال والجبال في وادي النصب التذكاري إلى 1000 قدم (300 متر) فوق قاع الوادي وتغطي مساحة 145 ميلاً مربعاً، فإن تلال المريخ تصل إلى 1800 قدم (550 متراً) وتمتد على مساحة أكبر بألفي مرة. كما أن التلال المريخية أقدم بكثير، حيث أنها موجودة منذ مليارات السنين، وليس ملايين السنين.

لكن تحليل ماكنيل يُظهر أن التلال المريخية هي على الأرجح آخر بقايا المرتفعات القديمة التي جرفتها المياه وتآكلت وتكوّنت بنفس الطريقة التي تشكلت بها معالم وادي النصب التذكاري من خلال التعرية.

"قال ماكنيل: "تكشف النتائج التي توصلنا إليها أن المياه كانت موجودة على السطح وتحت السطح في هذه المنطقة على مدى فترات زمنية جيولوجية، بين 4.0 (مليار) سنة و 3.8 مليار سنة مضت. "كانت التلال في الأصل جزءًا من المرتفعات، وتتألف من مئات الأمتار من الصخور الغنية بالطين التي تشكلت في وجود المياه السائلة. يُظهر تآكلها على مدى مئات الكيلومترات أن المرتفعات امتدت إلى الشمال (أبعد) بكثير مما هي عليه اليوم، مما يوفر رؤى جديدة حول جغرافية وهيدرولوجيا المريخ القديمة."

{{MEDIA}}

تشير الطبقات الصخرية الغنية بالطين داخل التلال إلى أن وفرة من المياه كانت موجودة على سطح المريخ، مما شكل تفاعلات كيميائية مع الصخور. ويمكن أن يكون الماء، سواء في شكل سائل أو جليدي، قد تسبب في التآكل عن طريق تسرب المياه إلى الشقوق في الصخور.

وقال ماكنيل إنه في حين أن هناك أدلة تُظهر أن الأنهار والبحيرات الهائجة كانت موجودة على سطح المريخ ذات يوم، إلا أنه من الصعب تحديد نوع الميزة المائية التي تسببت في التآكل.

قال ماكنيل: "لقد تآكلت معظم الأدلة، وما تبقى - أي التلال - قديم جدًا لدرجة أنه قد تعرض أيضًا لتآكل إضافي لمدة 3.8 مليار سنة من التعرية الريحية فوق كل ما جعلها تلالًا في المقام الأول."

"الأمر أشبه بمحاولة فهم حبكة كتاب معظم صفحاته مفقودة، والصفحات المتبقية ممزقة وباهتة. يمكننا تجميع بعض أجزاء القصة، لكن الكثير منها متروك للتفسير."

أحد الأسئلة التي يستكشفها ماكنيل وزملاؤه في الدراسة هو ما إذا كان هناك محيط شمالي قديم على المريخ قد يكون سبباً في التآكل، لكن الفكرة مثيرة للجدل ومحل نقاش بين العلماء.

الحدود الجغرافية للمريخ وألغازها

ومع ذلك، فإن الاستكشاف الآلي لهذه المنطقة يمكن أن يحدد ما إذا كان المحيط موجودًا في أي وقت مضى - وما إذا كان من الممكن أن تكون الحياة قد وجدت داخله.

تقع التلال شمال ما يُعرف باسم ثنائية المريخ، وهي حدود طبيعية بين السهول الضحلة في نصف الكرة الشمالي والمرتفعات المرتفعة في نصف الكرة الجنوبي. والمرتفعات الجنوبية مليئة بالفوهات وترتفع بما يصل إلى 5 أميال (8 كيلومترات) في المتوسط عن السهول الملساء المتموجة في الأراضي المنخفضة فوقها.

لكن الباحثين واجهوا صعوبة في تحديد سبب نشوء هذه الحدود، التي تمتد حول الكوكب بأكمله، مما أدى إلى أحد أكبر ألغاز المريخ، كما قال ماكنيل. ويختلف مظهر هذه الحدود حول الكوكب، حيث يبدو أن بعض المناطق تربط الأراضي المنخفضة مباشرة بالمرتفعات، بينما تحتوي مناطق أخرى على منحدرات حادة.

لدى العلماء نظريتان رئيسيتان حول أصول الحدود.

قال ماكنيل: "تعطي الصفائح التكتونية للأرض قاراتها وأحواض محيطاتها، لكن المريخ ليس لديه تكتونيات صفائحية خاصة به". "وهذا يعني أنه من الصعب تفسير سبب امتلاك المرتفعات الجنوبية للمريخ قشرة سميكة وقديمة جداً، في حين أن الأراضي المنخفضة الشمالية حديثة جداً ورقيقة.

"وأوضح قائلاً: "اقترحت بعض النماذج أن شمال المريخ قد تعرض لارتطام واحد أو أكثر من الارتطامات العملاقة في وقت مبكر من تاريخه، مما أدى إلى تكوين الأراضي المنخفضة الشمالية كمنخفض كبير. "وبدلاً من ذلك، يمكن أن يكون ذلك نتيجة لعمليات يحركها الوشاح على غرار الصفائح التكتونية، ولكنها انتهت في وقت مبكر جداً من تاريخ المريخ."

وقال ماكنيل إن هناك أدلة مؤيدة ومعارضة لكلتا النظريتين، والنقاش مستمر.

تشير دراسة نُشرت في عدد 16 يناير من مجلة Geophysical Research Letters إلى أن الزلازل المريخية، أو الهزات الأرضية من داخل المريخ، التي اكتشفتها بعثة ناسا InSight المتقاعدة الآن، تشير إلى الحمل الحراري داخل سطح المريخ تحت السطح كمحرك لهذا الانقسام.

وقال مؤلفو الدراسة إن الحمل الحراري، أو انتقال الحرارة من بقعة إلى أخرى، من المحتمل أن يكون قد حدث في الوشاح، أو الطبقة الداخلية للمريخ منذ مليارات السنين. يقع الوشاح بين قشرة الكوكب ولبه.

{{MEDIA}}

الاستكشاف المستقبلي للتلال المريخية

بدأ ماكنيل التحقيق في تلال منطقة كرايس بلانيتيا بالقرب من ثنائية المريخ كجزء من برنامج الدكتوراه أثناء دراسته في الجامعة المفتوحة في إنجلترا لأنه يعتقد أنها "موقع رئيسي لبعثات المريخ المستقبلية".

تعتبر المناطق القريبة من التلال، مثل أوكسيا بلانيتيا وماورث فاليس، ذات أهمية للعلماء لأنها قد تحتفظ بعلامات الحياة السابقة على المريخ. وتمتد التلال على مسافة 310 أميال (500 كيلومتر) بين ماورث فاليس وأوكسيا بلانوم، لكن غالبية التلال في الدراسة أقرب إلى ماورث فاليس، الواقعة في الأراضي المنخفضة شمال وغرب المنطقة.

{{MEDIA}}

كان كل من ماورث فاليس وأوكسيا بلانوم مرشحين لموقع الهبوط المستقبلي لمركبة روزاليند فرانكلين. لكن فريق البعثة قرر أن أوكسيا بلانوم سيوفر موقعاً أكثر أماناً للهبوط واجتياز التضاريس، وفقاً لما ذكرته وكالة الفضاء الأوروبية.

تبعد التلال التي تم فحصها في الدراسة مئات الكيلومترات عن أوكسيا بلانوم، لكن التلال الأصغر حجماً التي لها نفس التركيب في موقع الهبوط ستكون متاحة للمركبة الجوالة لمراقبتها عن قرب وتصويرها.

قال ماكنيل: "هذا أمر مثير للغاية لأن هذا يعني أنه من خلال استكشاف هذه السهول، ستخبرنا المركبة المتجولة بالكثير عن المنطقة الأكبر، وربما عن البيئات التي كانت موجودة هناك وما إذا كانت صالحة للسكن." "(التلال) هي المفتاح لفهم كيفية ارتباط هذه المنطقة من المريخ ببعضها البعض."

{{MEDIA}}

قال فرانسوا بولييه، عالم الفلك في المعهد الفرنسي للفيزياء الفلكية الفضائية الذي درس منطقة ماورث فاليس، إنه يعتقد أن دراسة ماكنيل توفر المزيد من التفاصيل والأدلة على كيفية تشكل التلال. لم يشارك بوليه في الدراسة الجديدة.

قال بولييه: "تعزز هذه الدراسة شعوري بأن منطقة ماورث فاليس هي حقًا منطقة فريدة من نوعها وواحدة من أفضل المناطق التي يمكن استكشافها بواسطة بعثة روبوتية مستقبلية".