المشهد المريخي الحديث هو شيء من المفارقة. العديد من السمات السطحية تشبه إلى حد كبير تلك الموجودة على الأرض والتي تسببها التآكل الناجم عن الماء. لكن طوال حياتهم ، لا يمكن للعلماء أن يتخيلوا كيف كان الماء يمكن أن يحلق على سطح المريخ البارد والجاف لمعظم تاريخ المريخ. في حين كان كوكب المريخ في السابق مكانًا أكثر دفئًا ورطوبة ، إلا أنه كان يتمتع بجو رقيق جدًا لمليارات السنين حتى الآن ، مما يجعل تدفق المياه وتآكلها أمرًا مستبعدًا للغاية.
في الواقع ، بينما يصبح سطح المريخ دافئًا بشكل دوري بما يكفي للسماح للجليد بالذوبان ، يغلي الماء السائل بمجرد تعرضه للغلاف الجوي الرقيق. ومع ذلك ، في دراسة جديدة قادها فريق دولي من الباحثين من المملكة المتحدة وفرنسا وسويسرا ، تم تحديد أن نوعًا مختلفًا من عمليات النقل التي تنطوي على تسامي جليد الماء يمكن أن يؤدي إلى أن يصبح المشهد المريخي كما هو اليوم .
الدراسة التي قادتها الدكتورة جان راك - زميلة ماري سكلودوفسكا كوري في الجامعة المفتوحة - تم نشرها مؤخرًا في المجلة العلمية. اتصالات الطبيعة. تحت عنوان "رفع الرواسب المستحثة بالماء يعزز النقل المنحدر على المريخ" ، تتألف هذه الدراسة البحثية من تجارب اختبرت كيف يمكن للعمليات على سطح المريخ أن تسمح بنقل المياه دون أن تكون في شكل سائل.
لإجراء تجاربهم ، استخدم الفريق غرفة محاكاة المريخ ، وهي أداة في الجامعة المفتوحة قادرة على محاكاة الظروف الجوية على سطح المريخ. تضمن ذلك خفض الضغط الجوي داخل الغرفة إلى الوضع الطبيعي للمريخ - حوالي 7 ملي بار ، مقارنة بـ 1000 ملي بار (1 بار أو 100 كيلوباسكال) هنا على الأرض - مع ضبط درجات الحرارة أيضًا.
على المريخ ، تتراوح درجات الحرارة من -143 درجة مئوية منخفضة (-255 درجة فهرنهايت) خلال فصل الشتاء في القطبين إلى ارتفاع 35 درجة مئوية (95 درجة فهرنهايت) عند خط الاستواء خلال منتصف النهار في الصيف. بعد إعادة تهيئة هذه الظروف ، وجد الفريق أنه عندما يتعرض الجليد المائي للغلاف المريخي المحاكي ، فلن يذوب ببساطة. بدلاً من ذلك ، سيصبح غير مستقر ويبدأ في الغليان بعنف.
ومع ذلك ، وجد الفريق أيضًا أن هذه العملية ستكون قادرة على تحريك كميات كبيرة من الرمل والرواسب ، والتي "سترتفع" بشكل فعال على الماء المغلي. وهذا يعني أنه ، مقارنة بالأرض ، فإن كميات صغيرة نسبيًا من الماء السائل قادرة على تحريك الرواسب عبر سطح المريخ. يمكن أن تكون هذه الجيوب الرملية الرملية والحطام قادرة على تشكيل كثبان رملية كبيرة ، أخاديد ، خط متكرر منحدر ، وميزات أخرى لوحظت على المريخ.
في الماضي ، أشار العلماء إلى أن هذه السمات كانت نتيجة انتقال الرواسب إلى أسفل المنحدرات ، ولكن لم يكن من الواضح بالنسبة للآليات التي تقف وراءها. كما أوضح الدكتور جان راك في بيان صحفي لـ OUNews:
لقد اكتشف بحثنا أن تأثير الرفع الناتج عن غليان الماء تحت ضغط منخفض يتيح النقل السريع للرمل والرواسب عبر السطح. هذه ظاهرة جيولوجية جديدة ، لا تحدث على الأرض ، ويمكن أن تكون حيوية لفهم العمليات المماثلة على الأسطح الكوكبية الأخرى ".
من خلال هذه التجارب ، تمكن الدكتور راك وزملاؤه من إلقاء الضوء على الكيفية التي تسمح بها الظروف على كوكب المريخ للميزات التي نميل إلى ربطها مع تدفق المياه هنا على الأرض. بالإضافة إلى المساعدة في حل نقاش مثير للجدل إلى حد ما بشأن التاريخ الجيولوجي للمريخ وتطوره ، فإن هذه الدراسة مهمة أيضًا عندما يتعلق الأمر بمهام الاستكشاف المستقبلية.
يقر الدكتور راك بالحاجة إلى مزيد من البحث لتأكيد استنتاجات دراستهم ، وأشار إلى أن وكالة الفضاء الأوروبية ExoMars 2020 روفر سيكون في موقع جيد لإجراء ذلك بمجرد نشره:
"هذه تجربة مختبرية خاضعة للرقابة ، ومع ذلك ، أظهر البحث أن آثار كميات صغيرة نسبيًا من الماء على المريخ في تكوين السمات على السطح ربما تم التقليل من شأنها على نطاق واسع. نحن بحاجة إلى إجراء المزيد من الأبحاث حول كيفية رفع المياه على كوكب المريخ ، وستوفر المهام مثل ESA ExoMars 2020 Rover رؤية حيوية لمساعدتنا على فهم أقرب جيراننا بشكل أفضل. "
شارك في تأليف الدراسة علماء من مختبر STFC Rutherford Appleton وجامعة برن وجامعة نانت. تم تطوير المفهوم الأولي من قبل سوزان ج. كونواي من جامعة نانت ، وتم تمويله بمنحة من البنية الأساسية لبحوث Europlanet 2020 ، والتي تعد جزءًا من برنامج Horizon 2020 للبحث والابتكار التابع للاتحاد الأوروبي.
تأكد من مشاهدة هذا الفيديو للدكتور جان راك وهو يشرح تجربته أيضًا ، بإذن من الجامعة المفتوحة:
