ناسا المثابرة روفر تستكشف أسرار بحيرة المريخ القديمة

الآن بعد مرور 1000 يوم المريخ، اجتازت المهمة نظامًا قديمًا للأنهار والبحيرات، وجمعت عينات قيمة على طول الطريق.

بمناسبة مرور 1000 يوم مريخي على الكوكب الأحمر، ناساأكملت المركبة الجوالة Perseverance مؤخرًا استكشافها لدلتا النهر القديم الذي يحمل دليلاً على وجود بحيرة ملأت Jezero Crater منذ مليارات السنين. قام العالم ذو العجلات الست حتى الآن بجمع ما مجموعه 23 عينةوكشف عن التاريخ الجيولوجي لهذه المنطقة من المريخ في هذه العملية.

الاكتشافات الحيوية في عينات المريخ

وتحتوي إحدى العينات التي تسمى “خليج ليفروي” على كمية كبيرة من السيليكا الدقيقة الحبيبات، وهي مادة معروفة بأنها تحافظ على الحفريات القديمة على الأرض. ويحتوي “قمة أوتيس” الأخرى على كمية كبيرة من الفوسفات، والذي غالبًا ما يرتبط بالحياة كما نعرفها. كلتا العينتين غنيتان أيضًا بالكربونات، والتي يمكن أن تحافظ على سجل للظروف البيئية منذ تشكل الصخر.

وتمت مشاركة هذه الاكتشافات يوم الثلاثاء 12 ديسمبر/كانون الأول في اجتماع الخريف للاتحاد الجيوفيزيائي الأمريكي في سان فرانسيسكو.

تم إنشاء هذه الفسيفساء بزاوية 360 درجة من موقع “Airey Hill” داخل Jezero Crater باستخدام 993 صورة فردية تم التقاطها بواسطة Mastcam-Z الخاص بالمركبة Perseverance Mars rover في الفترة من 3 إلى 6 نوفمبر. ظلت المركبة متوقفة في Airey Hill لعدة أسابيع أثناء الاقتران الشمسي. مصدر الصورة: ناسا/مختبر الدفع النفاث-معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا/جامعة ولاية أريزونا/MSSS

التاريخ الجيولوجي لجيزيرو كريتر

“لقد اخترنا Jezero Crater كموقع للهبوط لأن الصور المدارية أظهرت دلتا – وهو دليل واضح على أن بحيرة كبيرة كانت تملأ الحفرة ذات يوم. وقال كين فارلي، عالم مشروع بيرسيفيرانس، من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا: “إن البحيرة هي بيئة صالحة للسكن، كما أن صخور الدلتا هي بيئة رائعة لدفن علامات الحياة القديمة كحفريات في السجل الجيولوجي”. “بعد استكشاف شامل، قمنا بتجميع التاريخ الجيولوجي للحفرة، ورسمنا مرحلة البحيرة والنهر من البداية إلى النهاية.”

تشكلت جيزيرو من اصطدام كويكب منذ ما يقرب من 4 مليارات سنة. وبعد هبوط المركبة في فبراير 2021، اكتشف فريق المهمة أن أرضية الحفرة مكونة من صخور نارية تشكلت من الصهارة تحت الأرض أو من النشاط البركاني على السطح. وقد عثروا منذ ذلك الحين على الحجر الرملي والحجر الطيني، مما يشير إلى وصول النهر الأول إلى الحفرة بعد مئات الملايين من السنين. ويوجد فوق هذه الصخور أحجار طينية غنية بالأملاح، مما يشير إلى وجود بحيرة ضحلة تتعرض للتبخر. ويعتقد الفريق أن البحيرة نمت في النهاية ليصل قطرها إلى 22 ميلاً (35 كيلومترًا) وعمقها 100 قدم (30 مترًا).

يصور مفهوم الفنان المتحرك هذا الماء وهو يخترق حافة فوهة جيزيرو على المريخ، والتي تستكشفها الآن المركبة الجوالة بيرسيفيرانس التابعة لناسا. دخلت المياه إلى الحفرة منذ مليارات السنين، لتشكل بحيرة ودلتا وأنهار قبل أن يجف الكوكب الأحمر. الائتمان: ناسا/مختبر الدفع النفاث-معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا

وفي وقت لاحق، حملت المياه سريعة التدفق الصخور من خارج جزيرة جيزيرو، ووزعتها فوق الدلتا وفي أماكن أخرى من الحفرة.

وقالت ليبي آيفز، زميلة ما بعد الدكتوراه في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا في الجنوب: “لقد تمكنا من رؤية الخطوط العريضة لهذه الفصول في تاريخ جيزيرو في الصور المدارية، لكن الأمر تطلب الاقتراب من بيرسيفيرانس لفهم الجدول الزمني بالتفصيل”. كاليفورنيا، التي تدير المهمة.

عينات مغرية

العينات التي تجمعها بيرسيفيرانس هي بحجم قطعة طباشير في الفصل الدراسي ويتم تخزينها في أنابيب معدنية خاصة كجزء من حملة Mars Sample Return، وهي جهد مشترك بين ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية (ESA).وكالة الفضاء الأوروبية). ومن شأن جلب الأنابيب إلى الأرض أن يمكّن العلماء من دراسة العينات باستخدام معدات معملية قوية كبيرة جدًا بحيث لا يمكن نقلها إلى المريخ.

لتحديد العينات التي سيتم جمعها، تستخدم بيرسيفيرانس أولاً أداة كشط لتآكل قطعة من الصخور المحتملة ثم تدرس كيمياء الصخور باستخدام أدوات علمية دقيقة، بما في ذلك أداة الكواكب التي صنعها مختبر الدفع النفاث للكيمياء الحجرية بالأشعة السينية، أو PIXL.

هذه الصورة لحفرة جيزيرو في المريخ مغطاة بالبيانات المعدنية المكتشفة من المدار. يمثل اللون الأخضر الكربونات – المعادن التي تتشكل في البيئات المائية مع الظروف التي قد تكون مناسبة للحفاظ على علامات الحياة القديمة. تقوم مركبة المثابرة التابعة لناسا حاليًا باستكشاف المنطقة الخضراء فوق مروحة جيزيرو (في الوسط). مصدر الصورة: NASA/JPL-Caltech/MSSS/JHU-APL

في هدف أطلق عليه الفريق اسم “خليج بيلز”، رصد PIXL كربونات – معادن تتشكل في البيئات المائية ذات الظروف التي قد تكون مناسبة للحفاظ على الجزيئات العضوية. (تتكون الجزيئات العضوية من خلال العمليات الجيولوجية والبيولوجية). وكانت هذه الصخور أيضًا وفيرة بالسيليكا، وهي مادة ممتازة في الحفاظ على الجزيئات العضوية، بما في ذلك تلك المرتبطة بالحياة.

قال مورجان كيبل من مختبر الدفع النفاث، نائب الباحث الرئيسي في PIXL: “على الأرض، هذه السيليكا ذات الحبيبات الدقيقة هي ما تجده غالبًا في موقع كان رمليًا في السابق”. “إنها البيئة التي يمكن فيها، على الأرض، الحفاظ على بقايا الحياة القديمة والعثور عليها لاحقًا.”

من خلال تحليل هذه الرقعة الصخرية المتآكلة التي يطلق عليها اسم “خليج بيلز”، وجدت أداة PIXL الموجودة على المركبة الجوالة Perseverance Mars التابعة لناسا أنها غنية بالكربونات (اللون الأرجواني) والسيليكا (الأخضر)، وكلاهما جيد في الحفاظ على علامات الحياة القديمة. الصورة مغطاة بالبيانات الكيميائية للجهاز. مصدر الصورة: ناسا/مختبر الدفع النفاث-معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا/MSSS

أدوات بيرسيفيرانس قادرة على اكتشاف الهياكل المجهرية الشبيهة بالحفريات والتغيرات الكيميائية التي ربما تكون قد خلفتها الميكروبات القديمة، لكنهم لم يروا بعد دليلاً على أي منهما.

وفي هدف آخر فحصه PIXL، يسمى “Ouzel Falls”، اكتشف الجهاز وجود الحديد المرتبط بالفوسفات. الفوسفات هو أحد مكونات الحمض النووي وأغشية الخلايا لجميع أشكال الحياة الأرضية المعروفة وهو جزء من جزيء يساعد الخلايا على حمل الطاقة.

بعد تقييم النتائج التي توصل إليها PIXL بشأن كل من بقع التآكل هذه، أرسل الفريق أوامر للمركبة الجوالة لجمع النوى الصخرية القريبة: تم جمع Lefroy Bay بجوار Bills Bay، وOtis Peak في Ouzel Falls.

قامت PIXL، إحدى الأدوات الموجودة على متن المركبة الجوالة Perseverance Mars التابعة لناسا، بتحليل التركيب الكيميائي لمنطقة من الصخور المتآكلة يطلق عليها اسم “Ouzel Falls”، ووجدت أنها غنية بالمعادن التي تحتوي على الفوسفات، وهي مادة موجودة في الحمض النووي وأغشية الخلايا لجميع أشكال الحياة المعروفة. مصدر الصورة: ناسا/مختبر الدفع النفاث-معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا/MSSS

وقال كيبل: “لدينا ظروف مثالية للعثور على علامات الحياة القديمة حيث نجد الكربونات والفوسفات، مما يشير إلى بيئة مائية صالحة للسكن، وكذلك السيليكا، وهو أمر رائع في الحفظ”.

إن عمل المثابرة، بالطبع، بعيد عن الاكتمال. ستستكشف الحملة العلمية الرابعة الجارية للبعثة هامش Jezero Crater، بالقرب من مدخل الوادي حيث غمر النهر أرضية الحفرة ذات يوم. تم رصد رواسب كربونات غنية على طول الهامش، والتي تبرز في الصور المدارية مثل حلقة داخل حوض الاستحمام.

المزيد عن البعثة

الهدف الرئيسي لمهمة المثابرة على المريخ هو علم الأحياء الفلكي، بما في ذلك البحث عن علامات الحياة الميكروبية القديمة. ستقوم المركبة بوصف جيولوجيا الكوكب والمناخ الماضي، وتمهيد الطريق لاستكشاف الإنسان للكوكب الأحمر، وستكون أول مهمة لجمع وتخزين الصخور المريخية والثرى الصخري (الصخور والغبار المكسور).

ستقوم بعثات ناسا اللاحقة، بالتعاون مع وكالة الفضاء الأوروبية (ESA)، بإرسال مركبة فضائية إلى المريخ لجمع هذه العينات المختومة من السطح وإعادتها إلى الأرض لتحليلها بشكل متعمق.

تعد مهمة Mars 2020 Perseverance جزءًا من نهج ناسا لاستكشاف القمر إلى المريخ، والذي يتضمن مهمات Artemis إلى القمر والتي ستساعد في الاستعداد لاستكشاف الإنسان للكوكب الأحمر.

قام مختبر الدفع النفاث، الذي يديره معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا لصالح وكالة ناسا في باسادينا، كاليفورنيا، ببناء وإدارة عمليات المركبة الجوالة المثابرة.