اسرار دریاچه باستانی مریخ در دست دانشمند شش‌چرخ ناسا

نمونه‌هایی که تاکنون توسط مریخ‌نورد «استقامت» ناسا جمع‌آوری شده‌اند، اطلاعات گوناگونی را در مورد دریاچه باستانی سیاره سرخ ارائه می‌دهند.

به گزارش ایسنا و به نقل از ناسا، مریخ‌نورد «استقامت» (Perseverance) ناسا اخیرا کاوش در دلتای رودخانه باستانی را که شواهدی از دریاچه میلیارد‌ها سال پیش «دهانه جیزرو» (Jezero Crater) در بر دارد، به پایان رساند. این دانشمند شش‌چرخ تا به امروز در مجموع ۲۳ نمونه جمع‌آوری کرده است که تاریخ زمین‌شناسی این منطقه از مریخ را در این فرآیند فاش می‌کند.

یک نمونه به نام «لفروی بی» (Lefroy Bay) حاوی مقدار زیادی سیلیس ریزدانه است که به خاطر حفظ فسیل‌های باستانی روی زمین شناخته می‌شود. دیگری به نام «اوتیس پیک» (Otis Peak) مقدار قابل توجهی از فسفات را در بر دارد که اغلب با زندگی به آن گونه‌ای که ما می‌شناسیم، مرتبط است. همچنین، هر دوی این نمونه‌ها غنی از کربنات هستند که می‌تواند اطلاعات مربوط به شرایط محیطی را از زمان تشکیل سنگ تاکنون حفظ کرده باشد.

«کن فارلی» (Ken Farley) دانشمند «مؤسسه فناوری کالیفرنیا» (Caltech) و از اعضای پروژه استقامت گفت: ما دهانه جیزرو را به عنوان محل فرود انتخاب کردیم، زیرا تصاویر مداری یک دلتا را نشان می‌دهد و شواهد آشکاری را به نمایش می‌گذارد مبنی بر اینکه یک دریاچه بزرگ زمانی در دهانه بوده است. دریاچه یک محیط بالقوه قابل سکونت است و صخره‌های دلتا محیطی عالی برای مدفون شدن نشانه‌های حیات باستانی به عنوان فسیل در پرونده‌های زمین‌شناسی هستند. پس از اکتشاف کامل، تاریخچه زمین‌شناسی دهانه گردهم می‌آید و فاز دریاچه و رودخانه آن را از ابتدا تا انتها ترسیم می‌شود.

دهانه جیزرو تقریبا چهار میلیارد سال پیش در اثر برخورد یک سیارک شکل گرفت. پس از فرود آمدن مریخ‌نورد استقامت در فوریه ۲۰۲۱، گروه ماموریت متوجه شد که کف دهانه از سنگ آذرین ناشی از ماگمای زیرزمینی یا فعالیت‌های آتشفشانی روی سطح تشکیل شده است. آن‌ها از آن زمان، نمونه‌های ماسه سنگ و گل‌سنگ را پیدا کرده‌اند که نشان‌دهنده ورود اولین رودخانه به دهانه طی صد‌ها میلیون سال بعد است. بر فراز این سنگ‌ها، گل‌سنگ‌های غنی از نمک وجود دارند. آن‌ها نشان‌دهنده وجود یک دریاچه کم‌عمق هستند که تبخیر را تجربه می‌کند. این گروه پژوهشی معتقدند که عرض دریاچه در نهایت به قطر ۳۵ کیلومتر و عمق ۳۰ متر رسید. بعدها، آب با جریان سریع به همراه سنگ‌ها از دهانه جیزرو خارج شد و آن‌ها را در بالای دلتا و سایر نقاط دهانه پراکنده کرد.

«لیبی آیوز» (Libby Ives) دانشجوی مقطع فوق دکتری در «آزمایشگاه پیش‌رانش جت» ناسا و مدیر این مأموریت گفت: ما توانستیم طرح کلی این فصل‌های تاریخ جیزرو را در تصاویر مداری ببینیم، اما برای رسیدن به درک واقعی و مفصل جدول زمانی آن باید با استقامت کار می‌کردیم.

نمونه‌های فریبنده

نمونه‌هایی که استقامت جمع‌آوری می‌کند، تقریبا به اندازه یک تکه گچ کلاس درس هستند و به عنوان بخشی از تلاش مشترک ناسا و آژانس فضایی اروپا موسوم به «کمپین بازگشت نمونه مریخ» (Mars Sample Return campaign)، در لوله‌های فلزی ویژه ذخیره می‌شوند. آوردن لوله‌های آزمایشی به زمین، دانشمندان را قادر می‌سازد تا نمونه‌ها را با تجهیزات آزمایشگاهی قوی و بسیار بزرگ بررسی کنند.

مریخ‌نورد استقامت برای تصمیم‌گیری در مورد اینکه کدام نمونه‌ها را جمع‌آوری کند، ابتدا از یک دستگاه سایشی استفاده می‌کند تا تکه‌ای از سنگ مورد نظر را از بین ببرد و سپس با استفاده از تجهیزات علمی دقیق مانند دستگاه «PIXL» ساخته‌شده توسط آزمایشگاه پیش‌رانش جت، شیمی سنگ را مورد بررسی قرار می‌دهد.

در نمونه موسوم به «بیلز بی» (Bills Bay)، PIXL کربنات‌ها را در محیط‌های آبی با شرایطی کشف کرد که ممکن است برای حفظ مولکول‌های آلی مطلوب باشند. مولکول‌های آلی توسط فرآیند‌های زمین‌شناسی و بیولوژیکی تشکیل می‌شوند. همچنین، این سنگ‌ها سرشار از سیلیس بودند که در حفظ مولکول‌های آلی، از جمله مولکول‌های مرتبط با حیات موثر است.

«مورگان کیبل» (Morgan Cable) از اعضای پروژه PIXL گفت: روی زمین، این سیلیس ریزدانه را اغلب در مکانی می‌یابید که زمانی شنی بوده است. در این نوع محیط، بقایای حیات باستانی روی زمین می‌توانند حفظ و بعد‌ها کشف شوند.

تجهیزات مریخ‌نورد استقامت قادر به تشخیص دادن ساختار‌های میکروسکوپی و فسیل‌مانند و تغییرات شیمیایی هستند که شاید از میکروب‌های باستانی به جا مانده باشند، اما هنوز شواهدی مبنی بر وجود آن‌ها دیده نشده است.

نمونه دیگری که PIXL بررسی کرد، «اوزل فالز» (Ouzel Falls) نام دارد که وجود آهن مرتبط با فسفات در آن تشخیص داده شد. فسفات یک جزء از DNA و غشای سلولی همه حیات زمینی شناخته شده است و بخشی از مولکولی به شمار می‌رود که به سلول‌ها در حمل کردن انرژی کمک می‌کند.

گروه ماموریت پس از ارزیابی یافته‌های PIXL در مورد هر یک از این نمونه‌ها، دستوراتی را برای مریخ‌نورد فرستاد تا هسته‌های سنگی را جمع‌آوری کند. لفروی بی در کنار بیلز بی و اوتیس پیک در اوزل فالز جمع‌آوری شد.

کیبل گفت: ما شرایط ایده‌آلی را برای یافتن نشانه‌هایی از زندگی باستانی داریم که در آن کربنات‌ها و فسفات‌های نشان‌دهنده یک محیط آبی و قابل سکونت و همچنین سیلیس را که در حفظ آن عالی است، پیدا می‌کنیم.

کار «استقامت» هنوز انجام نشده است. چهارمین کمپین علمی در حال انجام شدن ماموریت، حاشیه دهانه جیزرو را در نزدیکی ورودی دره کاوش خواهد کرد که احتمالا رودخانه‌ای در بستر آن قرار داشته است. رسوبات کربنات غنی در امتداد حاشیه مشاهده شده است که در تصاویر مداری خودنمایی می‌کند.

این پژوهش در «نشست سالانه اتحادیه ژئوفیزیک آمریکا» (AGU Annual Meeting) در سن‌فرانسیسکو ارائه شد.