قدیمی ترین شواهد برای آب در مریخ نشان می دهد که آب بسیار گرم بوده است

شواهد؟ یک دانه ریز زیرکون، کوچکتر از عرض یک موی انسان، با مواد معدنی محبوس شده در داخل که فقط در حضور آب می توانستند تشکیل شوند. نیش در دم؟ آن آب باید مانند چشمه‌های آب گرم یا دریچه‌های گرمابی زیر اقیانوس، داغ می‌بود.

این کشف چندین چیز را به ما می گوید. اول اینکه تحویل آب به مریخ در روزهای اولیه منظومه شمسی شبیه به زمین بود. دوم، وجود آب گرم می تواند با انواع حیات میکروبی افراطی که در محیط های زمین گرمایی و گرمابی مشاهده می کنیم، سازگار باشد.

‘تصویر در حال ظهور این است که مریخ اولیه و زمین یک چیز مشترک داشتند – هر دو مرطوب بودند. از تجزیه و تحلیل قدیمی ترین زیرکن های روی زمین مشخص است که آب مایع حداقل ۴.۳ میلیارد سال پیش وجود داشته است. ما اکنون شواهدی برای وجود آب در مریخ داریم. آرون کاوسی زمین شناس از دانشگاه کرتین در استرالیا گفت که حتی قدیمی تر است.

شواهد مربوط به آب اولیه در مریخ با شواهد فراوان برای آب در مریخ در دوره نوآش، که از ۴.۱ تا ۳.۷ میلیارد سال پیش ادامه داشت، مطابقت دارد. شواهد زمین شناسی خوبی برای بقایای حیات روی زمین در این زمان وجود دارد، پس چرا اگر شرایط شبیه به مریخ نباشد، این دو سیاره به وضوح مسیرهای متفاوتی را طی کرده اند.

در کنار هم قرار دادن تاریخچه آبی مریخ دشوار است، زیرا، خوب، تمام راه در مریخ به پایان رسیده است، جایی که تلاش‌های اکتشافی ما بسیار عالی، اما محدود است. هر چند وقت یکبار تکه ای از مریخ به سمت ما می آید. یکی از این شهاب‌سنگ‌های معروف مریخی NWA 7034 یا «زیبایی سیاه» است که در سال ۲۰۱۱ در صحرای صحرا کشف شد.

NWA 7034 یک قطعه ۳۲۰ گرمی (۱۱.۳ اونس) برش آتشفشانی است، تکه‌ای از سنگ که از تکه‌های سنگ دیگر تشکیل شده است، کمی شبیه پودینگ کریسمس. برخی از قطعاتی که شهاب سنگ را تشکیل می‌دهند، کریستال‌های ریز زیرکون هستند – یک معدن طلای مطلق برای زمین‌شناسانی که می‌خواهند تاریخ مریخ و تاریخچه خود شهاب‌سنگ را مطالعه کنند.

چندی پیش، دانشمندان دانشگاه کرتین NWA 7034 زیرکون را مطالعه کردند و شواهدی یافتند که تکه سنگ در اثر برخورد سیارکی عظیم ۴.۴۵ میلیارد سال پیش اصابت کرده است.

اکنون، محققان به رهبری جک گیلسپی، ژئوشیمیدان از دانشگاه کرتین در زمان مطالعه، نگاهی دقیق‌تر به برخی از مواد معدنی محبوس شده در زیرکون انداخته‌اند. آنها با استفاده از میکروسکوپ در مقیاس نانو، ردپایی از آهن، ایتریم، آلومینیوم و سدیم را کشف کردند که در هنگام تشکیل زیرکون در داخل آن گیر کرده بود.

کمی نزدیک‌تر به خانه نگاه می‌کردیم تا بفهمیم روند رسوب این مواد معدنی چگونه بوده است.

عناصری مانند آهن، آلومینیوم و سدیم مجموعه‌ای از لایه‌های زیبا را در زیرکون مریخ تشکیل می‌دهند، مشابه لایه‌هایی که در پیاز یافت می‌شوند. این عناصر معمولاً در زیرکون یافت نمی‌شوند؛ پس از یافتن آنها در زیرکون مریخ، توجه خود را برگردانیم. کاوسی توضیح داد که به زمین برای پیدا کردن محیط‌هایی که در آن تشکیل می‌شوند.

یکی از معدود مکان‌هایی روی زمین که زیرکون‌هایی با لایه‌های خوبی از این عناصر یافت می‌شوند، از سد المپیک، یک ذخایر عظیم مس، اورانیوم و طلا در استرالیای جنوبی است. یک سیستم ماگمایی-هیدروترمال این بدان معناست که مایعات آبی داغ در هنگام تشکیل زیرکون ها با گرانیت در حال تعامل بودند در المپیک دام، فلزات اقتصادی را نیز متمرکز کرد.

ما از دمای آب در مریخ اطلاعی نداریم. دمای آن از چند صد تا حتی بیشتر از ۵۰۰ درجه سانتیگراد (۹۳۲ درجه فارنهایت) مشابه آبهای یلوستون است. ما نمی دانیم چقدر آب وجود دارد.

اما این کشف نشان می‌دهد که مدتی پس از تشکیل سیاره‌ها در حدود ۴.۵ میلیارد سال پیش، آب در مریخ وجود داشته است که در پوسته سیاره گردش می‌کرد و در اثر فعالیت‌های آتشفشانی که در جوانی سیاره بسیار شایع‌تر بود، گرم می‌شد. و این بدان معناست که مریخ ممکن است واقعاً خیس بوده باشد، با آب به همان طریقی که آب به زمین رسید – از طریق دنباله‌دارها و سیارک‌ها، و در حین شکل‌گیری آن به سیاره الحاق شد.

کاوسی گفت: ‘ما نمی توانیم با اطمینان بگوییم که آیا در این زمان آب مایع روی سطح وجود داشته است یا خیر، اما فکر می کنیم این امکان وجود دارد. برخی از این مایعات ماگمایی احتمالاً به سطح فرار کرده و آب را به جو کمک می کنند.’

این به معنی مکان‌های گرم و مرطوب زیادی در داخل و احتمالاً روی پوسته مریخ است. داده‌هایی مانند آنچه در مطالعه ما یافت شد به درک بهتر مفهوم شرایط اولیه قابل سکونت بر اساس تجزیه و تحلیل مستقیم مواد تشکیل‌شده در آن زمان کمک می‌کند.

اکنون که محققان شواهدی را کشف کرده‌اند که نشان می‌دهد زمانی آب داغ در مریخ وجود داشته است، آنها می‌توانند برای تکمیل بیشتر یافته‌های خود تلاش کنند. ما نمی دانیم که آیا فعالیت ماگمایی که آب را گرم می کند توسط فعالیت در داخل مریخ ایجاد شده است یا برای مثال از بمباران سیارکی که منظومه شمسی اولیه را کوبید. ما همچنین نمی دانیم که آیا سیستم های گرمابی در مریخ رایج بوده اند یا خیر.

اگر فقط یک سیستم هیدروترمال مریخ باستانی وجود داشته باشد که شواهدی از آن اتفاقاً میلیاردها سال بعد به دست انسان می رسد، بسیار باورنکردنی خواهد بود. اما NWA 7034 در حال حاضر بسیار باورنکردنی است.

زیرکون داستان بقای دیوانه کننده ای دارد! این سنگ در یک هیدروترمال مرطوب، اندکی پس از گرد هم آمدن مریخ به عنوان یک سیاره در ۴.۴۵ میلیارد سال پیش، شکل گرفت، در طی یک رویداد اولیه برخورد شهاب سنگی با آن برخورد کرد و بعداً به شدت به بیرون پرتاب شد تا در انبوهی از زمین فرود آید. قلوه سنگ، جایی که میلیاردها سال بعد دفن شد و با مایعات تغییر کرد، و سپس دوباره توسط دیگری برخورد کرد. شهاب سنگی که این بار از مریخ پرتاب می شود! کاوسی گفت.

به جای اینکه به دنیای بی پایان فضا برود تا برای همیشه گم شود، در نهایت به زمین برخورد کرد، جایی که از ذوب شدن و تبدیل شدن به گرد و غبار در جو ما جان سالم به در برد تا در صحرای صحرا فرود آید. برای همیشه زیر یک تپه شنی دفن می شود و گم می شود و در عوض توسط شخصی که آن را به عنوان یک سنگ مهم می شناسد پیدا می شود.

این سنگ تنها حدود ۱۰ سال است که در دست دانشمندان بوده است و ببینید چقدر درباره مریخ به ما آموخته است.