معلومات علمية من مهمة متجول استكشاف المريخ

جمعت مهمة ناسا متجول استكشاف المريخ في عام 2003 كمًا كبيرًا من المعلومات الفهمية التي تخص جيولوجيا المريخ وغلافه الجوي، بالإضافة إلى توفير بعض الأرصاد الفلكية من المريخ. تغطي هذه الموضوعة المعلومات التي جمعها المتجول أبورتيونيتي أثناء الفترة الأولى من مهمته. يمكن الحصول على أغلب المعلومات الفهمية التي جمعها سبيريت في منطق الروفر سبيريت.

بدأت المهمة غير المأهولة لاستكشاف المريخ في عام 2003، وأُرسل فيها روفرين آليين هما سبيريت وأبورتيونيتي لاستكشاف سطح المريخ وجيولوجيته. قاد المهمة مدير المشروع من مختبر الدفع النفاث التابع لناسا بيتر ثيسينجر بالإضافة إلى الباحث الرئيس ستيفن سكويرز أستاذ فهم الفلك في جامعة كورنيل.

الهدف الرئيس من بين الأهداف الفهمية للمهمة هوالبحث عن مجموعة واسعة من الصخور والترب وتوصيفها، ومن الممكن حتى تحمل أدلة عن نشاط سابق للمياه على المريخ. وقد سُمّي كويكبين باسم الروفرين أبورتيونتي وسبيريت تقديرًا للكمية الكبيرة من المعلومات الفهمية التي جمعاها، وهما 37452 سبيريت و39382 أبورتيونيتي.

أعربت ناسا في 24 يناير عام 2014 حتى الدراسات الحالية لكوكب المريخ التي يقوم بها الروفرين سبيريت وأبورتيونتي سيكون من شأنها البحث عن مرشد لحياة قديمة متضمنةً المحيط الحيوي الذي يرتكز على المكروبات ذاتية التغذية وكيميائية التغذية أوذاتية وكيميائية التغذية بالإضافة إلى المياه القديمة، ويتضمن ذلك بيئات فلوفيولاكوسترين (السهول التي ترتبط بالبحيرات أوالأنهار القديمة) التي يمكن حتى تكون صالحة للسكن. أصبح البحث عن مرشد لصلاحية السكن وفهم التاريخ الحفري (الذي يرتبط بالمستحاثات) وعن الكربون العضوي على كوكب المريخ هدفًا أساسيًا لناسا.

فرضية وجود الماء

أعربت ناسا في 2 مارس عام 2004 أنّ «المتجول أبورتيونيتي قد هبط في منطقةٍ على المريخ كانت متشبعة سابقًا بالمياه السائلة». وقد صرّح المدير المساعد إد ويلر للصحفيين أنّ هذه المنطقة «كان من الممكن حتى تشكل بيئة صالحة للسكن» على الرغم من عدم العثور على آثار للحياة.

وقد اتى هذا التصريح ضمن مؤتمر صحفي، حيث عدد فهماء المهمة عددًا من الأرصاد التي تدعم بقوة وجهة النظر هذه:

توزع الكريات

الفرضية: الكريات كتل متحجرة تكونت في الماء الذي لعب دور المذيب.

الفرضية المنافسة: الكريات هي قطرات صخرية منصهرة مُقساة، ناتجة عن البراكين أواصطدامات النيازك.

البيانات الداعمة: مسقط الكريات في مصفوفة الصخور عشوائي ومنتشر باعتدال.

اقتباس من ستيفن سكويرز: إنّ الكريات الصغيرة تشبه العنب البري في الفطيرة إذ إنها مغروسة في الصخر وتنبثق من عملية تجويته. ثمة عدة آراء، إما أن تكون حصى بركانية أوبردًا بركانيًا صغيرًا، أوقطرات من الزجاج البركاني أوناتجة عن التصادم. لقد بحثنا في هذه الأمور بعناية شديدة. إنها على الأغلب كتل متحجرة. وإن كانت كذلك، فهي تشير إلى الماء.

قاد تحليل بيانات المتجول أبورتيونيتي البيئية والكيميائية والمعدنية إلى إقصاء الفرضيات المنافسة، وتأكيد الاستنتاج القائل بأنّ الكريات كتل حجرية مترسبة تشكلت في مكانها من مصدر مائي.

التجاويف الصخرية

الفرضية: تشكّلت الصخور في الماء، عبر الترسيب مثلًا.

الفرضية المنافسة: تشكلت الصخور بواسطة ترسبات الرماد.

البيانات الداعمة: الفراغات الموجودة في الصخور الأساسية تشبه «التجاويف الصخرية» التي تهجرها بلورات متآكلة على شكل قرص، ومن المحتمل حتى تكون مُذابة في بيئة مائية.

اقتباس من ستيفن سكويرز: الجزء الثاني من الدليل، هوعند النظر إلى البلورات عن قرب، فهي محقونة في شقوق مستوية (مسطحة). وهي ذات أشكال مألوفة. عندما تنموالبلورات داخل الصخور، فإنها تشير إلى ترسبها بعمل الماء. وعندما تكون مستوية أثناء نموها نحصل على بلورات مستوية وتغيّرات كيميائية مائية، فإما حتى تختفي أوتجف.

الكبريتات والجاروسيت

الفرضية: كوّن الماء مواد كيميائية ملحية مكشوفة (تمكن ملاحظتها) في الصخور.

الفرضية المنافسة: تُحدد كيمياء الصخور عبر العمليات البركانية.

البيانات الداعمة: عُثر على أملاح الكبريتات ومعدن الجاروسيت في الصخور. وهي تتشكل على سطح الأرض في المياه الراكدة (ربما أثناء التبخر).

اقتباس من ستيفن سكويرز: «يأتي الجزء التالي من الدليل من مطياف جزيئات ألفا العامل بالأشعة إكس (إيه بّي إكس إس). لقد وجدنا شيئًا يشبه الكبريت. وقد كان هذا على الصخر من الخارج. أحضرنا معنا أداةً للطحن، أداة خدش الصخور (آر إيه تي) وأزلنا 2-4 ميليمتر ووجدنا المزيد من الكبريت. هناك الكثير لشرحه غير أنّ هذه الصخرة مليئة بأملاح الكبريتات. يعَد هذا علامة مؤشرة للماء السائل. عثر مطياف الانبعاث الحراري المصغّر (ميني تي إي إس) دليلًا على أملاح الكبريتات. إنّ الأكثر جاذبية من هذا كله، أنّ مطياف موسباور أظهر دليلًا حاسمًا على وجود الجاروسيت في المساحة المخدوشة (المُزالة)، وهوهيدرات كبريتات الحديد الأساسية (الحديد ذوالتكافؤ 3). من النادر حتى يوجد على الأرض، ويُتسقط أنه قد يوجد على سطح المريخ في يوم ما. إنه معدن بحاجة للماء لكي يتشكل».

أعربت ناسا في 23 مارس عام 2004 أنها لا تعتقد بهبوط المتجول أبورتيونيتي في مسقط «متشبع بالماء» بل إنّ مسقط هبوطها كان في يوم ما منطقة ساحلية. وقد نطق الدكتور ستيفن سكويرز من جامعة كورنيل: «نعتقد حتى أبورتيونيتي هبط في مكان كان في يوم من الأيام خطًا ساحليًا لبحر مالح على المريخ».

ارتكز هذا الإعلان على مرشد وجود صخور رسوبية تتناغم مع تلك التي يشكلها الماء لا الرياح. نطق الدكتور جون جروتسينجر من معهد إم آي تي: «تشير الأنماط الطباقية في بعض الصخور ذات الطبقات الرقيقة إلى حتى الحبيبات بحجم الرمل المترسبة ترابطت في النهاية مشكّلة تموجات بعمل الماء على عمق خمسة سنتمترات (إنشين) على الأقل، وربما أعمق، وتدفق بسرعةعشرة إلى 50 سنتيمتر (4 إلى 20 إنش) في الثانية. من المحتمل أنّ مسقط الهبوط كان مسطحًا ملحيًا على حافة مسطح كبير من الماء والذي كان مغطى بالمياه الضحلة.

تتضمن الدلائل الأخرى إيجاد الكلور والبروم في الصخور، ما يشير إلى أنّ هذه الصخور كانت على أقل تقدير مغمورة بالمياه الغنية بالمعادن بعد حتى تشكلت، ومن المحتمل حتى هذه المياه من مصادر جوفية. يؤيد التأكيد المتزايد لإيجاد البروم حالة ترسب الجزيئات الصخرية من المياه السطحية عندما ارتفعت تراكيز الملح أثناء الإشباع بينما كان الماء يتبخر.

نُشر الدليل على وجود الماء في سلسلة من الأوراق الفهمية مع ظهور النتائج الأولية في دورية ساينس، وبعد ذلك مناقشة مفصلة لجيولوجيا فهم الرواسب لمسقط الهبوط الذي طُرح في عدد خاص من مجلة دراسات العلوم الكوكبية والأرض.

انظر أيضًا

هجريب المريخ
كيوريوسيتي روفر
استكشاف المريخ
جيولوجيا المريخ
مختبر علوم المريخ
بعثة روفر إلى المريخ
أبورتيونيتي
استكشاف الفضاء
مركبة فضائية آلية
المياه على المريخ

مراجع

^ Grotzinger, John P. (January 24, 2014). "Introduction to Special Issue - Habitability, Taphonomy, and the Search for Organic Carbon on Mars". ساينس. 343 (6169, number 6169): 386–387. Bibcode:2014Sci...343..386G. doi:10.1126/science.1249944. PMID 24458635.
^ Various (January 24, 2014). "Special Issue - Table of Contents - Exploring Martian Habitability". ساينس. 343 (6169): 345–452. مؤرشف من الأصل في 18 ديسمبر 2015. اطلع عليه بتاريخ 24 يناير 2014.
^ Various (January 24, 2014). "Special Collection - Curiosity - Exploring Martian Habitability". ساينس. مؤرشف من الأصل في 09 ديسمبر 2019. اطلع عليه بتاريخ 24 يناير 2014.
^ Grotzinger, J. P.; Sumner, D. Y.; Kah, L. C.; Stack, K.; Gupta, S.; et al. (January 24, 2014). "A Habitable Fluvio-Lacustrine Environment at Yellowknife Bay, Gale Crater, Mars". ساينس. 343 (6169, number 6169): 1242777. Bibcode:2014Sci...343A.386G. CiteSeerX = 10.1.1.455.3973 10.1.1.455.3973. doi:10.1126/science.1242777. PMID 24324272.
^ McLennan, S.M.; Bell, J.F.; Calvin, W.M.; Christensen, P.R.; Clark, B.C.; et al. (2005). "Provenance and diagenesis of the evaporite-bearing Burns formation, Meridiani Planum, Mars". Earth and Planetary Science Letters. Elsevier BV. 240 (1): 95–121. Bibcode:2005E&PSL.240...95M. doi:10.1016/j.epsl.2005.09.041. ISSN 0012-821X.