في جميع أنحاء سطح المريخ ، هناك ميزات محفوظة تحكي قصة ما كان يشبه المريخ ذات مرة. وتشمل هذه القنوات التي تم نحتها بواسطة المياه المتدفقة ، ومراوح دلتا حيث ترسب المياه بمرور الوقت ، وأحواض البحيرة حيث تم العثور على الطين والمعادن الرطبة. بالإضافة إلى إخبارنا بالمزيد عن ماضي المريخ ، يمكن أن تخبرنا دراسة هذه الميزات عن كيفية انتقال المريخ إلى ما هو عليه اليوم.
وفقا لبحث جديد بقيادة براون Ph.D. أظهر الطالب بن بواترايت ، وهو فوهة بركان مريخية لم تذكر اسمها في المرتفعات الجنوبية للمريخ ، ميزات تشير إلى وجود المياه ، ولكن لا يوجد ما يشير إلى كيفية وصولها إلى هناك. جنبا إلى جنب مع أستاذ براون جيم هيد (مستشاره) ، خلصوا إلى أن ميزات الحفرة من المحتمل أن تكون نتيجة الجريان السطحي من الأنهار الجليدية المريخية التي كانت تشغل المنطقة ذات يوم.
تقع الحفرة التي فحصوها في المرتفعات الجنوبية للمريخ ، ويبلغ قطرها 54 كم (33.5 ميل) ، وتعود إلى عصر نوح على المريخ (من 4.1 إلى 3.7 مليار سنة). استنادًا إلى الصور التي حصلت عليها وكالة ناسا مركبة استطلاع المريخ (MRO) و Boatwright والبروفيسور هيد رسموا أرضية الفوهة ووجدوا ميزات تُعد مؤشرات لا لبس فيها على وجود مجاري مياه وبرك هناك ذات يوم.
من المحتمل أن تكون الحواف المرتفعة المنتشرة عبر أرضية فوهة بركان المريخ قد نشأت عن الجريان السطحي من نهر جليدي ضائع منذ فترة طويلة كان يلف المرتفعات الجنوبية للكوكب. الائتمان: ناسا
ومع ذلك ، لم تظهر هذه الحفرة أي دليل على وجود قنوات مدخل حيث يمكن أن تتدفق المياه إلى فوهة البركان ولا يوجد دليل على نشاط المياه الجوفية حيث يمكن أن تتسرب من الأسفل. كما قال بواترايت في جامعة براون الأخيرة خبر صحفى :
'هذا نوع غير معروف سابقًا من النظام الهيدرولوجي على سطح المريخ. في أنظمة البحيرات المميزة حتى الآن ، نرى أدلة على تصريف قادم من خارج الحفرة ، ويخترق جدار الحفرة ويتدفق في بعض الحالات إلى الجانب الآخر. لكن هذا ليس ما يحدث هنا. كل شيء يحدث داخل الحفرة ، وهذا مختلف تمامًا عما تم وصفه من قبل '.
تُعرف الميزات بالقنوات النهرية المعكوسة ، والتي تتشكل عندما يتدفق الماء عبر الأسطح الصخرية ، تاركًا رواسب خشنة الحبيبات داخل القناة التي تحفرها. عندما تتفاعل هذه الرواسب مع الماء ، يمكن أن تشكل معادن أقوى من الصخور المحيطة. بعد دهور من التعرية تآكلت هذه الصخور ، ستبقى القنوات المعدنية على شكل تلال مرتفعة ومتفرعة.
لتحديد كيفية وصول المياه إلى هناك ، بدأ بوترايت وهيد باستبعاد أنظمة المياه الجوفية لأن الحفرة كانت تفتقر إلى قنوات الاستنزاف التي تتشكل في وجودهم. تظهر هذه الميزات عمومًا كقنوات قصيرة وقصيرة ليس لها روافد ، والتي تختلف اختلافًا صارخًا عن الشبكات الكثيفة والمتفرعة للقنوات المقلوبة التي لاحظوها.
تُظهر الخريطة الطبوغرافية النتوءات المرتفعة (أصفر داكن) والمناطق المنخفضة حيث تتجمع المياه (بيضاء). حقوق الصورة: ناسا / بواترايت وآخرون / جامعة براون
كما لاحظوا وجود مجموعة مميزة من النتوءات التي تتجه لأعلى نحو جدار الفوهة ، والتي تشبه بشكل لافت للنظر الحواف الموجودة على الأرض والتي تكونت عند حواف الأنهار الجليدية. مع هذه الملاحظات مجتمعة ، خلصوا إلى أن القنوات المقلوبة للحفرة تم إنشاؤها بواسطة نظام يتغذى على الأنهار الجليدية والذي أدى ببطء إلى ترسب الرواسب والمعادن بمرور الوقت.
بالإضافة إلى كونه الأول من نوعه الذي يتم اكتشافه ، يمكن لهذا النظام الهيدرولوجي الجديد أن يوفر أيضًا أدلة حيوية حول المناخ المبكر للمريخ. لقد عرف العلماء لبعض الوقت أن المريخ كان دافئًا بما يكفي لدعم الماء السائل على سطحه. ومع ذلك ، لا يزال من غير الواضح ما إذا كان المناخ معتدلاً بما يكفي لتدفق هذه المياه بشكل مستمر ، أو ما إذا كان في الغالب جليديًا مع فترات متقطعة من الذوبان.
في الماضي ، أجرى العلماء عمليات محاكاة مناخية تشير إلى أن المريخ في وقت مبكر شهد درجات حرارة نادراً ما تجاوزت درجة التجمد. ومع ذلك ، كان هناك القليل من الأدلة الجيولوجية لدعم هذه النماذج. كما أوضح بواترايت ، فإن هذا الدليل الجديد على السمات القديمة المرتبطة بجريان الأنهار الجليدية يمكن أن يغير ذلك.
كان السيناريو البارد والجليد نظريًا إلى حد كبير - وهو أمر ينشأ من نماذج المناخ. لكن الدليل على التجلد الذي نراه هنا يساعد في سد الفجوة بين النظرية والمراقبة ، 'قال. 'أعتقد أن هذا حقا الوجبات الجاهزة الكبيرة هنا.'
قام الباحثون برسم خرائط أين تتدفق المياه وتتدفق داخل أرضية الحفرة. الائتمان: بواترايت وآخرون. / جامعة براون
وأضاف هيد: 'لدينا هذه النماذج التي تخبرنا أن المريخ المبكر كان باردًا وجليديًا ، والآن لدينا بعض الأدلة الجيولوجية المقنعة حقًا لاستخدامها'. 'ليس هذا فقط ، ولكن هذه الحفرة توفر المعايير التي نحتاجها للبدء في البحث عن المزيد من الأدلة لاختبار هذه الفرضية ، وهو أمر مثير حقًا.'
الأمر الأكثر إثارة هو أن هذه الحفرة ليست اكتشافًا فريدًا من نوعه. أثناء ال 52اختصار الثانيمؤتمر علوم الكواكب والقمر (الذي حدث عبر الإنترنت من 15 مارسذ- 19ذ) ، بواترايت قدم كشفت الأبحاث اللاحقة عن أكثر من 40 حفرة أخرى يبدو أن لها سمات مماثلة. نُشر بحثهم السابق في ورقة بحثية نُشرت في 12 مارسذقضية مجلة علوم الكواكب .
قراءة متعمقة: جامعة براون و مجلة علوم الكواكب