تزايد الإثارة لإيجاد الحياة على المريخ بعد اكتشاف رادار مخترق للأرض بواسطة مركبة بيرسيفيرانس روفر

تُظهر صورة جوية بقايا دلتا حيث كان مصدر للمياه يغذي بحيرة قديمة في فوهة جيزيرو على المريخ. مصدر الصورة: ناسا/مختبر الدفع النفاث-معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا/جامعة ولاية أريزونا

يكشف الرادار المخترق للأرض عن التغيرات البيئية على مر العصور، ويبعث الأمل في أن عينات التربة تحمل آثار الحياة.

• رادار اختراق الأرض على متن الطائرة ناسا'س المريخ أكدت المركبة الجوالة بيرسيفيرانس أن فوهة جيزيرو، التي تشكلت نتيجة اصطدام نيزك قديم شمال خط الاستواء المريخي، كانت تحتوي في السابق على بحيرة واسعة ودلتا نهر.
• على مر العصور، شكل ترسيب الرواسب والتآكل داخل الحفرة التكوينات الجيولوجية المرئية على السطح اليوم.
• ويعزز اكتشاف رواسب البحيرة الأمل في إمكانية العثور على آثار للحياة في عينات التربة والصخور التي جمعتها المثابرة.

رسوم متحركة تُظهر أداة RIMFAX الموجودة على مركبة Mars Perseverance التابعة لناسا وهي تحصل على قياسات رادارية مخترقة للأرض عبر الاتصال بين أرضية الحفرة والدلتا في حفرة Jezero بالمريخ. الائتمان: يوبين كيم، ديفيد بيج، جامعة كاليفورنيا

إذا كانت الحياة موجودة على المريخ، فإن التحقق الذي أجرته مركبة المثابرة من رواسب البحيرة عند قاعدة حفرة جيزيرو يعزز الأمل في إمكانية العثور على آثار في الحفرة.

وفي بحث جديد نشر في المجلة تقدم العلوم، فريق بقيادة جامعة كاليفورنيا و ال جامعة أوسلو يظهر أنه في مرحلة ما، امتلأت الحفرة بالمياه، مما أدى إلى ترسيب طبقات من الرواسب على أرضية الحفرة. تقلصت البحيرة بعد ذلك وشكلت الرواسب التي يحملها النهر الذي يغذيها دلتا هائلة. ومع تبدد البحيرة مع مرور الوقت، تآكلت الرواسب الموجودة في الحفرة، لتشكل السمات الجيولوجية المرئية على السطح اليوم.

Mars Perseverance Rover RIMFAX قياسات رادارية لاختراق الأرض لمنطقة Hawksbill Gap في Jezero Crater Western Delta، المريخ. فجوة منقار الصقر. مصدر الصورة: سفين إريك هامران، تور بيرغر، ديفيد بيج، جامعة أوسلو، جامعة كاليفورنيا، لوس أنجلوس، مختبر الدفع النفاث بمعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، ناسا.

ويشير الرادار إلى أن فترات الترسب والتآكل حدثت على مدى دهور من التغيرات البيئية، مؤكدا أن الاستدلالات حول التاريخ الجيولوجي لفوهة جيزيرو استنادا إلى صور المريخ التي تم الحصول عليها من الفضاء دقيقة.

وقال ديفيد بيج: “من المدار يمكننا رؤية مجموعة من الرواسب المختلفة، ولكن لا يمكننا أن نقول على وجه اليقين ما إذا كان ما نراه هو حالتها الأصلية، أو ما إذا كنا نشهد نهاية لقصة جيولوجية طويلة”. أستاذ علوم الأرض والكواكب والفضاء بجامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس والمؤلف الأول لهذه الورقة. “لكي نعرف كيف تشكلت هذه الأشياء، علينا أن نرى ما تحت السطح.”

فيديو محرف بواسطة الذكاء الاصطناعي من صور NAVCAM من مركبة ناسا بيرسيفيرانس روفر أثناء عبورها أسفل دلتا جيزيرو الغربية من كيب نوكشاك إلى أرضية الحفرة في سول 641. مصدر الصورة: ليور روبانينكو، إميلي كارداريلي، جوستين ماكي، ديفيد بيج، جامعة كاليفورنيا، معهد كاليفورنيا مختبر تكنولوجيا الدفع النفاث، ناسا

وتقوم المركبة، التي يبلغ حجمها حجم سيارة تقريبًا وتحمل سبع أدوات علمية، باستكشاف الحفرة التي يبلغ عرضها 30 ميلًا، ودراسة جيولوجيتها وغلافها الجوي وجمع العينات منذ عام 2021. وستتم إعادة عينات التربة والصخور الخاصة بمركبة بيرسيفيرانس إلى الأرض. بواسطة رحلة استكشافية مستقبلية ودراستها بحثًا عن أدلة على الحياة الماضية.

بين مايو وديسمبر 2022، انطلقت مركبة بيرسيفيرانس من أرضية الحفرة إلى الدلتا، وهي مساحة شاسعة من الرواسب التي يبلغ عمرها 3 مليارات عام والتي تشبه، من المدار، دلتا الأنهار على الأرض.

Mars Perseverance Rover RIMFAX قياسات رادارية لاختراق الأرض لمنطقة Hawksbill Gap في Jezero Crater Western Delta، المريخ. مصدر الصورة: سفين إريك هامران، تور بيرغر، ديفيد بيج، جامعة أوسلو، جامعة كاليفورنيا، لوس أنجلوس، مختبر الدفع النفاث بمعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، ناسا.

بينما كانت العربة الجوالة تتجه نحو الدلتا، كانت المثابرةتصوير رادار لتجربة تحت سطح المريخ، أطلق الجهاز RIMFAX موجات رادارية نحو الأسفل بفواصل زمنية تبلغ 10 سنتيمترات وقياس النبضات المنعكسة من أعماق تبلغ حوالي 20 مترًا تحت السطح. وباستخدام الرادار، يستطيع العلماء رؤية قاعدة الرواسب للكشف عن السطح العلوي لأرضية الحفرة المدفونة.

سنوات من البحث باستخدام الرادار المخترق للأرض واختبار RIMFAX على الأرض علمت العلماء كيفية قراءة بنية وتكوين الطبقات تحت السطح من انعكاساتها الرادارية. تُظهر الصورة تحت السطح الناتجة طبقات صخرية يمكن تفسيرها على أنها قطع طريق سريع.

وقال بايج، وهو نائب الباحث الرئيسي في ريمفاكس: “يقول بعض الجيولوجيين إن قدرة الرادار على الرؤية تحت السطح هي نوع من الغش”.

Mars Perseverance Rover RIMFAX قياسات الرادار المخترقة للأرض لمنطقة كيب نوكشاك في Jezero Crater Western Delta، المريخ. مصدر الصورة: سفين إريك هامران، تور بيرغر، ديفيد بيج، جامعة أوسلو، جامعة كاليفورنيا، لوس أنجلوس، مختبر الدفع النفاث بمعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، ناسا.

كشف تصوير RIMFAX عن فترتين متميزتين من ترسيب الرواسب محصورتين بين فترتين من التآكل. أفادت جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس وجامعة أوسلو أن أرضية الحفرة الموجودة أسفل الدلتا ليست مسطحة بشكل موحد، مما يشير إلى حدوث فترة من التآكل قبل ترسب رواسب البحيرة. وتظهر صور الرادار أن الرواسب منتظمة وأفقية، تماما مثل الرواسب المترسبة في البحيرات على الأرض. وكان وجود رواسب البحيرة قد تم الاشتباه به في الدراسات السابقة، ولكن تم تأكيده من خلال هذا البحث.

حدثت فترة ثانية من الترسيب عندما سمحت التقلبات في مستوى البحيرة للنهر بترسب دلتا واسعة كانت تمتد في السابق بعيدًا داخل البحيرة، ولكنها تآكلت الآن مرة أخرى بالقرب من مصب النهر.

وقال بيج: “إن التغييرات التي نراها محفوظة في السجل الصخري مدفوعة بتغيرات واسعة النطاق في بيئة المريخ”. “من الرائع أن نتمكن من رؤية الكثير من الأدلة على التغيير في مثل هذه المنطقة الجغرافية الصغيرة، مما يسمح لنا بتوسيع نتائجنا لتشمل حجم الحفرة بأكملها.”

المرجع: “ملاحظات رادارية مخترقة للأرض للتلامس بين الدلتا الغربية وأرضية فوهة جيزيرو، المريخ” بقلم ديفيد أ. بيج، سفين إريك هامران، هانز إي إف أموندسن، تور بيرغر، باتريك راسل، ريفا كاكاريا، مايكل تي ميلون، سيجورد إيدي، لين إم. كارتر، تيتوس إم. كاساديمونت، دانييل سي. نونيس، إيميلي إس شوميكر، ديرك بليتيمير، هينينج ديبفيك، سانا هولم-ألومارك، وبريوني إتش إن هورغان، 26 يناير 2024، تقدم العلوم.
دوى: 10.1126/sciadv.adi8339

تم تمويل البحث من قبل وكالة ناسا، ومجلس البحوث النرويجي، وجامعة أوسلو.