تتجه شركة Perseverance Rover التابعة لوكالة ناسا إلى Jezero Crater ، والتي تبدو أفضل وأفضل كمكان للبحث عن أدلة على الحياة الماضية على سطح المريخ
في 2018 ، قررت ناسا أن موقع الهبوط لمركبتها الجوالة Mars 2020 Perseverance سيكون هو بحيرة كريتر . في ذلك الوقت ، قالت ناسا إن فوهة جيزيرو كانت واحدة من 'أقدم المناظر الطبيعية وأكثرها إثارة للاهتمام من الناحية العلمية التي يقدمها المريخ.' هذا التقييم لم يتغير. في الواقع لقد أصبح أقوى.
تشير ورقة بحثية جديدة إلى أن فوهة جيزيرو تشكلت على مدى فترات زمنية طويلة بما يكفي لتعزيز قابلية السكن والحفاظ على الأدلة.
إن حفرة Jezero عبارة عن قاع بحيرة قديمة مجففة ، مع دلتا نهرية ورواسب محفوظة. يحتوي على الأقل على خمسة أنواع مختلفة من الصخور التي يمكن أخذ عينات منها. تحتوي الحفرة أيضًا على ميزات جيولوجية عمرها ما يقرب من 3.6 مليار سنة. إنها ميزة ممتازة للدراسة ونأمل في جمع عينات منها للعودة في نهاية المطاف إلى الأرض. يأمل العلماء في أن تجد المثابرة روفر دليلاً متحجرًا على الحياة المبكرة وحيدة الخلية.
'القدرة على استخدام كوكب آخر كتجربة معملية لمعرفة كيف يمكن أن تبدأ الحياة في مكان آخر أو حيث يوجد سجل أفضل لكيفية بدء الحياة في المقام الأول - يمكن أن يعلمنا ذلك كثيرًا عن ماهية الحياة.'
ماتيو لابوتر ، المؤلف الرئيسي ، جامعة ستانفورد
تعزز دراسة جديدة تستند إلى تحليل صور الأقمار الصناعية الرغبة العلمية في Jezero.
الدراسة بعنوان ' سرعة التعرجات الانسيابية على المريخ وانعكاسات ذلك على رواسب غرب الدلتا في حفرة جيزيرو . ' تم نشره في مجلة AGU Advances. المؤلف الرئيسي هو ماتيو لابوتر ، أستاذ مساعد في العلوم الجيولوجية في كلية الأرض والطاقة والعلوم البيئية بجامعة ستانفورد. المؤلف الآخر هو أليساندرو إيلبي من جامعة لورنتيان.
تم إنشاء خريطة المريخ هذه باستخدام بيانات من مقياس الارتفاع بالليزر المداري على المريخ (MOLA) على جهاز المسح العالمي للمريخ. يقع حوض Isidis ، الذي يحتوي على Jezero Crater ، في منتصف اليمين. حقوق الصورة: NASA / JPL / GSFC. خريطة إميلي لاكدوالا في جمعية الكواكب.
التوقيت هو أحد الحواجز العلمية الرئيسية لفهم تاريخ المريخ. باستخدام التلسكوبات والمركبات المدارية ومركبات الهبوط والمركبات الجوالة ، تعلمنا الكثير عن المريخ. خلال العقدين الماضيين على وجه الخصوص ، كشف العلماء عن أدلة دامغة تثبت ذلك كان المريخ دافئًا ورطبًا وصالحة للسكنى. لكن أسئلة التوقيت لا تزال قائمة.
تقع Jezero Crater على حافة حوض Isidis (أو Isidis Planitia) ، وهو حوض ذو تأثير هائل. في صورة MOLA (مقياس الارتفاع بالليزر المداري للمريخ) ، اللون الأرجواني منخفض واللون الأحمر مرتفع. حقوق الصورة: بواسطة NASA / JPL / USGS - [1] ، المجال العام ، https://commons.wikimedia.org/w/index.php؟curid=74634265
هناك الكثير من الأدلة القديمة مجاري الأنهار على سطح المريخ ، وبعض أسئلة التوقيت تدور حول تلك الأنهار. ما هي مدة تدفق الأنهار على المريخ ، وكم مرة؟ منذ متى؟ كم من الوقت استغرق تشكيل دلتا مثل تلك الموجودة في Jezero Crater؟ من المحتمل أن يكون المريخ صالحًا للسكن في نفس الوقت الذي كانت فيه الحياة تتطور على الأرض ، وفهم عمر أنهار المريخ القديمة ، ومدة استمرارها ، هو أحد المفاتيح لفهم قابلية السكن.
كتب المؤلفون في ورقتهم البحثية ، 'هنا نطور نموذجًا جديدًا لحساب وتيرة تحول أنهار المريخ ، والذي ، عند تطبيقه على الملاحظات المدارية لدلتا جيزيرو ، يسمح لنا بتحديد مدة دنيا لتشكيل دلتا'. بالاقتران مع نماذج أخرى وعمل علماء آخرين ، يقول المؤلفان إن '... تشير نتائجنا إلى أن الدلتا استغرقت بضعة عقود لتتشكل على مدى زمني إجمالي يصل ، على الأرجح ، إلى مئات الآلاف من السنين.'
منطقة هبوط المركبة المتجولة المثابرة التابعة لناسا محاطة بدائرة باللون الأصفر في صورة Jezero Crater. من الواضح أن قاع النهر الجاف يسير في الحفرة من اليسار ، وتشمل حدود دائرة الهبوط جزءًا من منطقة رواسب الدلتا. حقوق الصورة: ناسا / مختبر الدفع النفاث / جامعة أريزونا.
خلال تلك مئات الآلاف من السنين ، كان هناك العديد من الفترات الجافة والقاحلة. يقولون إن النهر الذي كان يتدفق إلى فوهة جيزيرو كان يتدفق على الأرجح ليوم واحد فقط كل 15 إلى 30 عامًا ؛ ربما أكثر من ذلك بقليل. على الأرض ، تحافظ الرواسب على الجزيئات العضوية ، وينطبق الشيء نفسه على كوكب المريخ. لذلك إذا تم دفن الرواسب في Jezero بسرعة ، فهناك احتمال قوي بأن الجزيئات العضوية محفوظة هناك أيضًا.
قال المؤلف الرئيسي ماتيو لابوتر في خبر صحفى . 'لقد أظهرنا أن الرواسب قد ترسبت بسرعة وأنه إذا كانت هناك مواد عضوية ، لكان من الممكن دفنها بسرعة ، مما يعني أنه من المحتمل أن يتم الحفاظ عليها وحمايتها.'
الأنهار على الأرض والأنهار على المريخ
هذه الدراسة مرتبطة بأخرى دراسة حديثة من عام 2019 بواسطة نفس المؤلفين في الأنهار هنا على كوكبنا ، وتحديدًا نوع من الأنهار يسمى ' أنهار متعرجة أحادية الخيط '.
أظهرت تلك الورقة أن الأنهار المتعرجة أحادية الخيط بدون نباتات تثبت ضفافها تنجرف جانبياً أسرع بعشر مرات من نفس النوع من الأنهار مع استقرار ضفافها بواسطة النباتات. تسمى هذه الحركة الجانبية للقنوات النهرية بالهجرة المتعرجة.
تمت دراسة ميل الأنهار إلى الهجرة المتعرجة لفترة طويلة. يقول المؤلفون في بحثهم لعام 2019 أن تعرج الأنهار يعد 'من بين أكثر المؤشرات وضوحًا للكواكب الناضجة هيدرولوجيًا'.
استنادًا إلى الحقيقة المحتملة بأن أنهار المريخ لم يكن بها نباتات لتثبيت ضفافها ، ومع مراعاة الجاذبية على المريخ ، يقول الباحثان إن دلتا جيزيرو استغرقت ما لا يقل عن 20 إلى 40 عامًا لتتشكل ، لكن هذه المدة الزمنية كانت متقطع ، ويمتد على مدى 400000 سنة.
وهذا يعيدنا إلى مشكلة الوقت مرة أخرى.
قال لابوتر: 'هذا مفيد لأن الوقت هو أحد أكبر الأشياء المجهولة على كوكب المريخ'. 'من خلال إيجاد طريقة لحساب المعدل للعملية ، يمكننا البدء في اكتساب هذا البعد من الوقت.'
صورة من الدراسة تظهر فوهة جيزيرو ومستجمعات المياه في دلتا جيزيرو الغربية. تم تمييز وادي التغذية إلى دلتا جيزيرو باللون الأزرق. حقوق الصورة: لابوتر وإيلبي ، 2020.
على الأرض ، غالبًا ما توجد الأنهار المتعرجة أحادية الخيط مع الغطاء النباتي على ضفافها. لم يتم اكتشاف هذه الأنواع من الأنهار إلا مؤخرًا بدون نباتات ، وقبل ذلك ، اعتقد العلماء أنه قبل ظهور النباتات على الأرض ، لم يكن هناك سوى الأنهار المضفرة متعددة الخيوط. لكن العلماء اكتشفوا الآن العديد من الأنهار أحادية الخيط بدون ضفاف نباتية.
يقع أحد الأنهار التي شملتها الدراسة في حوض توياب في نيفادا. إنه مثال على نهر متعرج بدون نباتات لاحتوائه. حقوق الصورة: أليساندرو إيلبي
قال لابوتر: 'هذا على وجه التحديد لم يتم القيام به من قبل لأن الأنهار أحادية الخيط بدون نباتات لم تكن في الواقع على رادار أي شخص'. 'كما أن لها آثارًا رائعة على كيفية عمل الأنهار على الأرض قبل وجود النباتات.'
يمكن أن تمر جميع الأنهار بفترات أكثر جفافاً ، ونوبات الرطوبة هي التي تسببت في تراكم الرواسب في مناطق الدلتا. يعتقد الباحثون أنه على كوكب المريخ ، كانت نوبات الجفاف أكثر تكرارا 20 مرة من تلك على الأرض اليوم. قال لابوتر: 'كان الناس يفكرون أكثر فأكثر في حقيقة أن التدفقات على سطح المريخ ربما لم تكن مستمرة ، وأن هناك أوقاتًا كانت فيها تدفقات وأوقات أخرى عانيت فيها من نوبات جفاف'. 'هذه طريقة جديدة لوضع قيود كمية على مدى تكرار حدوث التدفقات على سطح المريخ.'
انطباع الفنان عن مركبة المثابرة على المريخ. الائتمان: NASA-JPL
إذا كانت هناك حياة في Jezero Crater ، يبدو أن معظم العلماء يعتقدون أنها لم تتطور كثيرًا ، وانحصرت في الكائنات وحيدة الخلية. مع هذا الفهم الجديد لكيفية تشكل رواسب الرواسب في Jezero Crater ، وكيف أنه من المحتمل أن تحافظ على أدلة على الحياة ، فإنها تجعل مهمة Perseverance Rover أكثر إثارة للتطلع إليها.
بدأت الحياة على الأرض منذ حوالي 3.5 مليار سنة ، في نفس الوقت تقريبًا الذي تشكلت فيه Jezero Crater. كانت أي حياة على الأرض أحادية الخلية عندما تشكلت الحفرة. إذا كانت الحياة أحادية الخلية موجودة في Jezero قبل وقت طويل من تطور الحياة متعددة الخلايا على الأرض ، فإن شيئًا ما أوقف حياة المريخ ، واستنفد الغلاف الجوي وعقم الكوكب.
نظرًا لأن الأرض كوكب نشط جيولوجيًا مقارنةً بالمريخ ، فقد تم محو الكثير من الأدلة القديمة على الحياة. لكن هذا لم يحدث أبدًا على سطح المريخ. بهذا المعنى ، قد تكون فوهة جيزيرو نوعًا من كبسولة زمنية تنتظر أن يفتحها المسبار روفر التابع لناسا .
من الممكن أن يكون لدينا أخيرًا وبشكل لا لبس فيه دليل على الحياة الماضية على سطح المريخ.
قال لابوتر: 'القدرة على استخدام كوكب آخر كتجربة معملية لمعرفة كيف يمكن أن تبدأ الحياة في مكان آخر أو حيث يوجد سجل أفضل لكيفية بدء الحياة في المقام الأول - يمكن أن يعلمنا ذلك كثيرًا عن ماهية الحياة'. 'ستكون هذه العينات الأولى التي رأيناها على أنها صخرة على المريخ ثم أعيدناها إلى الأرض ، لذا فهي مثيرة جدًا.'