سنگهایی که به نظر میرسد بدون هدف روی سطح مریخ پراکنده شدهاند، در واقع رازهایی درباره گذشتهی اسرارآمیز این سیاره در خود پنهان کردهاند.
ترکیب معدنی سنگهای رنگپریدهی عجیبی که در دهانه جیزرو کشف شدهاند، فقط در شرایطی بسیار گرم و بسیار مرطوب میتوانسته تشکیل شود. این موضوع نشان میدهد که مریخ، در گذشتهای دور، ممکن است بسیار متفاوتتر از آن چیزی بوده باشد که تاکنون تصور میکردیم.
راجر وینز، دانشمند سیارهشناس از دانشگاه پردو در آمریکا، میگوید:
«در زمین، این مواد معدنی در مناطقی با بارندگی شدید و اقلیم گرم یا در سیستمهای هیدروترمال مانند چشمههای آب گرم شکل میگیرند. هر دو محیط، برای حیات (آنگونه که ما میشناسیم) ایدهآل هستند.»
او توضیح میدهد که این مواد معدنی، بقایای سنگهایی هستند که میلیونها سال در معرض جریان آب بودهاند. آب گرم، به مرور زمان بیشتر عناصر موجود در سنگ را شسته و تنها موادی که به سختی در آب حل میشوند، باقی ماندهاند؛ همانهایی که اکنون روی مریخ یافتهایم. این یافته بسیار شگفتانگیز و غیرمنتظره است، چراکه مریخ امروزی سیارهای سرد و خشک محسوب میشود.
مریخ در گذشته چگونه بوده است؟
چگونگی ظاهر مریخ در دوران اولیه و تغییرات آن طی میلیونها سال، معماهایی هستند که دانشمندان سیارهشناس مشتاق حل آنها هستند؛ چراکه پاسخ این پرسشها میتواند مشخص کند که آیا مریخ در گذشته شرایط لازم برای شکلگیری حیات را داشته است یا نه.
تاریخ مریخ در سنگهایش نوشته شده است و زمین به ما زبانی داده است که بتوانیم این نوشتهها را درک کنیم. اما چالش اصلی این است که سنگهای کلیدی مریخ را شناسایی کنیم و اطلاعات موردنیاز برای رمزگشایی از آنها را بیابیم—که این کار از میلیونها کیلومتر دورتر، اصلاً آسان نیست.
برای انجام این وظیفه، مریخنوردهای ناسا، کنجکاوی (Curiosity) و پشتکار (Perseverance) طراحی شدهاند. این رباتها مانند نمایندگان ما در سطح مریخ عمل میکنند و دانشمندان روی زمین آنها را از راه دور هدایت میکنند.
کشف سنگهای شناور در دهانه جیزرو
سنگهای رنگپریدهی مورد بحث، نخستینبار توسط مریخنورد پشتکار در دهانه جیزرو شناسایی شدند. این سنگها به دلیل رنگ غیرعادیشان در مقایسه با محیط اطراف، به وضوح قابل تشخیص بودند. چنین سنگهایی «سنگهای شناور» (float rocks) نامیده میشوند، زیرا از بستر سنگی اصلی خود جدا شده و به دلیل فرایندهایی مانند هوازدگی، فرسایش یا جریان آب، به مکان جدیدی منتقل شدهاند.
دانشمندان از همان روز نخست عملیات پشتکار، متوجه این سنگهای شناور شدند، اما بررسی دقیق آنها را به تعویق انداختند—تا اینکه سرانجام به آن پرداختند.
استفاده از طیفسنج لیزری برای بررسی ترکیب سنگها
محققان مریخنورد را به استفاده از طیفسنج شکست القایی لیزری (Laser Induced Breakdown Spectroscopy) هدایت کردند. این ابزار با شلیک یک پالس لیزری به سنگ، مقدار کمی از آن را تبخیر کرده و اتمها و یونهای آن را برمیانگیزد. سپس، طیفسنج با تحلیل نور ساطعشده از این اتمها و یونها هنگام بازگشت به حالت پایه، عناصر تشکیلدهنده سنگ را شناسایی میکند.
نتایج، شگفتآور بودند.
وینز میگوید:
«این سنگها کاملاً با هر چیزی که قبلاً روی مریخ دیدهایم، تفاوت دارند. آنها یک معما هستند.»
ترکیب اصلی سنگها: کائولینیت و اسپینل
بررسیها نشان داد که ترکیب اصلی این سنگها کائولینیت است، یک نوع کانی رسی سفید و نرم. البته کائولینیت مریخی با نمونههای زمینی آن تفاوتهایی دارد؛ در مریخ سختتر است که احتمالاً به دلیل شرایط متفاوت هوازدگی در این سیاره است.
کائولینیت فقط در شرایطی گرم و مرطوب شکل میگیرد، شرایطی که برای برخی از گونههای حیات میکروبی مناسب است. با توجه به اینکه بیش از ۴۰۰۰ قطعه از این سنگها در دهانه جیزرو شناسایی شدهاند، این کشف هیجانانگیز است.
علاوه بر کائولینیت، دانشمندان نوعی کانی به نام اسپینل را نیز شناسایی کردند. در زمین، اسپینل نوعی سنگ قیمتی متشکل از منیزیم و آلومینیوم است. اینکه اسپینل چگونه در سنگهای کائولینیت مریخی ظاهر شده، هنوز مشخص نیست، اما به نظر میرسد که نوعی اسپینل غنی از آلومینیوم باشد که میتواند در محیطهای آذرین (آتشفشانی) یا دگرگونی تشکیل شود.
پرسشهای بزرگ درباره آب در مریخ
یکی از بزرگترین معماهای مریخ، وجود آب در گذشته این سیاره است.
وینز میگوید:
«مقدار آب در مریخ چقدر بوده است؟ این آب برای چه مدت در سطح مریخ باقی مانده است؟ و اکنون که مریخ بسیار سرد و خشک است، آن آب کجا رفته است؟»
کائولینیت بهعنوان یک ماده معدنی، مقدار زیادی آب را در ساختار خود نگه میدارد. این احتمال وجود دارد که بخشی از آب باستانی مریخ هنوز درون این مواد معدنی حفظ شده باشد.
این پژوهش در مجله Nature Communications Earth & Environment منتشر شده است.