بفضل المهام العديدة التي كانت تدرس كوكب المريخ في السنوات الأخيرة ، يدرك العلماء أنه قبل حوالي 4 مليارات سنة ، كان الكوكب مختلفًا تمامًا. بالإضافة إلى وجود جو أكثر كثافة ، كان المريخ أيضًا مكانًا أكثر دفئًا ورطوبة ، حيث تغطي المياه السائلة جزءًا كبيرًا من سطح الكوكب. لسوء الحظ ، حيث فقد المريخ غلافه الجوي على مدى مئات الملايين من السنين ، اختفت هذه المحيطات تدريجيًا.
متى وأين تشكلت هذه المحيطات كانت موضوع الكثير من البحث العلمي والنقاش. ووفقًا لدراسة جديدة أجراها فريق من الباحثين من جامعة كاليفورنيا في بيركلي ، فإن وجود هذه المحيطات مرتبط بصعود نظام بركان ثاريس. ويفترضون كذلك أن هذه المحيطات تشكلت قبل مئات الملايين من السنين مما كان متوقعًا ولم تكن عميقة كما كان يعتقد سابقًا.
ظهرت الدراسة التي حملت عنوان "توقيت المحيطات على كوكب المريخ من تشوه السواحل" مؤخرًا في المجلة العلمية طبيعة. أجرى الدراسة روبرت آي. سيترون ، ومايكل مانغا ، ودوغلاس ج.
كما أوضح مايكل مانغا في بيان صحفي لـ Berkeley News:
"كان الافتراض أن ثارسيس تشكل بسرعة ومبكرة ، وليس بشكل تدريجي ، وأن المحيطات جاءت لاحقًا. نحن نقول أن المحيطات تسبق وتصاحب تدفقات الحمم البركانية التي جعلت ثارسيس ".
يرجع الجدل حول حجم ومدى محيطات المريخ الماضية إلى بعض التناقضات التي لوحظت. بشكل أساسي ، عندما فقد المريخ غلافه الجوي ، كان من الممكن أن تتجمد مياهه السطحية لتصبح جليدًا ثابتًا أو تهرب إلى الفضاء. يشير العلماء الذين لا يعتقدون أن المريخ كان له محيطات ذات مرة إلى حقيقة أن تقديرات كمية المياه التي كان يمكن إخفاؤها أو فقدانها لا تتوافق مع تقديرات أحجام المحيطات.
علاوة على ذلك ، فإن الجليد الذي يتركز الآن في الأغطية القطبية لا يكفي لإنشاء محيط. وهذا يعني إما وجود كمية أقل من المياه على سطح المريخ مما تشير إليه التقديرات السابقة ، أو أن بعض العمليات الأخرى كانت مسؤولة عن فقدان المياه. لحل هذه المشكلة ، ابتكر سيترون وزملاؤه نموذجًا جديدًا للمريخ حيث تشكلت المحيطات قبل أو في نفس الوقت كأكبر ميزة بركانية للمريخ - ثارسيس مونتيس ، منذ حوالي 3.7 مليار سنة.
بما أن ثارسيس كان أصغر في ذلك الوقت ، فإنه لم يتسبب في نفس مستوى التشوه القشري الذي حدث لاحقًا. كان هذا ينطبق بشكل خاص على السهول التي تغطي معظم نصف الكرة الشمالي ويعتقد أنها كانت قاع بحر قديم. بالنظر إلى أن هذه المنطقة لم تخضع لنفس التغيير الجيولوجي الذي كان سيأتي لاحقًا ، فقد كانت ضحلة واحتجزت حوالي نصف المياه.
قال مانجا: "كان الافتراض أن ثارسيس تشكل بسرعة ومبكرة ، وليس بشكل تدريجي ، وأن المحيطات جاءت لاحقًا". "نحن نقول أن المحيطات تسبق وتصاحب تدفقات الحمم البركانية التي جعلت ثارسيس".
بالإضافة إلى ذلك ، افترض الفريق أيضًا أن النشاط البركاني الذي خلق ثارسيس ربما يكون مسؤولًا عن تكوين محيطات المريخ المبكرة. في الأساس ، كانت البراكين تنفث الغازات والرماد البركاني في الغلاف الجوي مما قد يؤدي إلى تأثير الاحتباس الحراري. كان من شأن ذلك أن يسخن السطح إلى درجة أن الماء السائل يمكن أن يتشكل ، وأنشأ أيضًا قنوات تحت الأرض تسمح للماء بالوصول إلى السهول الشمالية.
يتعارض نموذجهم أيضًا مع افتراضات سابقة أخرى حول المريخ ، وهي أن شواطئها المقترحة غير منتظمة للغاية. بشكل أساسي ، يختلف ما يُفترض أنه خاصية "الواجهة المائية" على كوكب المريخ القديم في الارتفاع بمقدار كيلومتر واحد ؛ بينما على الأرض ، تكون الشواطئ متساوية. ويمكن تفسير ذلك أيضًا من خلال نمو منطقة بركان ثارسيس قبل حوالي 3.7 مليار سنة.
باستخدام البيانات الجيولوجية الحالية للمريخ ، تمكن الفريق من تتبع الكيفية التي يمكن أن تكون بها المخالفات التي نراها اليوم بمرور الوقت. كان هذا قد بدأ عندما بدأ المحيط الأول للمريخ (الجزيرة العربية) في التكوين قبل 4 مليارات سنة وكان على وشك أن يشهد أول 20٪ من نمو ثارسيس مونتس. مع نمو البراكين ، أصبحت الأرض مكتئبة وتحول الخط الساحلي بمرور الوقت.
وبالمثل ، يمكن تفسير الخطوط الساحلية غير المنتظمة للمحيطات اللاحقة (Deuteronilus) من خلال هذا النموذج من خلال الإشارة إلى أنها تشكلت خلال الـ 17 ٪ الأخيرة من نمو ثارسيس - قبل 3.6 مليار سنة تقريبًا. يمكن أيضًا تفسير ميزة Isidis ، التي يبدو أنها بحيرة قديمة تم إزالتها قليلاً من شاطئ يوتوبيا ، بهذه الطريقة. عندما تشوهت الأرض ، توقفت Isidis عن كونها جزءًا من المحيط الشمالي وأصبحت بحيرة مترابطة.
قال سيترون: "كان من الممكن زرع هذه الشواطئ بواسطة جسم كبير من الماء السائل الذي كان موجودًا قبل وزرع ثارسيس ، بدلاً من بعده". وهذا يتماشى بالتأكيد مع التأثير الملحوظ الذي أحدثه ثارسيس مونس على تضاريس المريخ. إنه ليس فقط يخلق انتفاخًا على الجانب الآخر من الكوكب (مجمع Elysium البركاني) ، ولكن نظامًا ضخمًا في الوادي بين (Valles Marineris).
لا تشرح هذه النظرية الجديدة فقط سبب عدم دقة التقديرات السابقة حول حجم المياه في السهول الشمالية ، بل يمكنها أيضًا تفسير شبكات الوادي (المقطوعة بواسطة المياه المتدفقة) التي ظهرت في نفس الوقت تقريبًا. وفي السنوات القادمة ، يمكن اختبار هذه النظرية من قبل البعثات الآلية التي ترسلها ناسا ووكالات الفضاء الأخرى إلى المريخ.
ضع في اعتبارك الاستكشاف الداخلي لوكالة ناسا باستخدام مهمة المسح الزلزالي والجيوديسيا ونقل الحرارة (InSight) ، والمقرر إطلاقها في مايو 2018. بمجرد وصولها إلى المريخ ، ستستخدم هذه المركبة مجموعة من الأدوات المتقدمة - والتي تشمل مقياس الزلازل ، مسبار درجة الحرارة و أداة علم الراديو - لقياس المريخ من الداخل ومعرفة المزيد عن نشاطه الجيولوجي وتاريخه.
من بين أمور أخرى ، تتوقع وكالة ناسا أن تكتشف InSight بقايا محيط المريخ القديم المتجمد في الداخل ، وربما حتى الماء السائل. إلى جانب مارس 2020 روفر ، ExoMars 2020ومن المتوقع أن توفر هذه الجهود ، في نهاية المطاف ، مهامًا مأهولة بالموظفين ، صورة أكثر اكتمالًا عن ماضي المريخ ، والتي ستشمل متى وقعت الأحداث الجيولوجية الكبرى وكيف يمكن أن يؤثر ذلك على محيط الكوكب وشواطئه.
كلما تعلمنا أكثر عما حدث على كوكب المريخ على مدى 4 مليارات سنة الماضية ، كلما تعلمنا أكثر عن القوى التي شكلت نظامنا الشمسي. هذه الدراسات تقطع شوطا طويلا نحو مساعدة العلماء على تحديد كيف وأين يمكن أن تتشكل الظروف التي تحمل الحياة. سيساعدنا هذا (نأمل) في تحديد مكان الحياة في نظام نجمي آخر في يوم من الأيام!
وكانت نتائج الفريق أيضًا موضوع ورقة تم تقديمها هذا الأسبوع في مؤتمر علوم القمر والكواكب التاسع والأربعين في وودلاندز ، تكساس.
مزيد من الأخبار: Berkeley News، طبيعة
