زمانی بحث اصلی این بود که آیا مریخ هرگز آب مایع داشته یا نه؛ اما امروز مجموعه گستردهای از شواهد نشان میدهد که مریخ در گذشتهای دور، سیارهای گرمتر و مرطوبتر بوده است. اکنون تمرکز پژوهشگران بر این است که دقیقاً چه زمانی، برای چه مدت و با چه فراز و نشیبهایی این دورههای مرطوب رخ دادهاند. در نهایت، همه این تلاشها به یک پرسش بنیادی ختم میشود: آیا مریخ در گذشته میزبان نوعی حیات بوده است؟
تصاویر دقیق مدارگردها نقش مهمی در شکلگیری این دیدگاه جدید داشتهاند. دوربین قدرتمند HiRISE متعلق به ناسا و «دوربین استریوی با وضوح بالا» متعلق به آژانس فضایی اروپا، بارها و بارها ساختارهایی را بر سطح مریخ ثبت کردهاند که بدون حضور آب مایع قابل توضیح نیستند. دلتاهای رسوبی که زمانی محل ورود رودخانهها به دریاچهها بودهاند، بسترهای خشک رودخانهها، و الگوهای فرسایشی گسترده در چشمانداز مریخ، همگی گواهی میدهند که این سیاره روزگاری آب سطحی داشته است. چنین ساختارهایی در جهانی که هرگز آب جاری ندیده باشد، غیرعادی و حتی غیرممکن به نظر میرسند.
علاوه بر ساختارهای زمینشناسی، کانیها نیز سرنخهای مهمی ارائه میدهند. برخی مواد معدنی تنها در حضور آب تشکیل میشوند. مریخنوردها در مناطق گوناگون مریخ چنین کانیهایی را شناسایی کردهاند؛ موادی که نشان میدهد واکنشهای شیمیایی وابسته به آب در گذشته این سیاره رخ داده است. این کشفیات بهتدریج تصویر یک مریخ خشک و بیجان را به تصویری پیچیدهتر از جهانی پویا و متغیر تبدیل کردهاند.
در سال ۲۰۰۶، مدارگرد «نقشهبردار جهانی مریخ» ناسا تصاویری از ساختارهای زمینشناسی خاصی ثبت کرد که به «پشتههای جعبهای» یا Boxwork Ridges معروف شدند. این پشتهها برآمدگیهایی کمارتفاع، معمولاً تنها یک تا دو متر، هستند که با فرورفتگیهای پر از شن از هم جدا شدهاند. سازوکار شکلگیری آنها به جریان آبهای زیرزمینی غنی از مواد معدنی در شبکهای از شکافهای سنگ بستر بازمیگردد. وقتی آب معدنی از این شکستگیها عبور میکند، مواد محلول در آن تهنشین میشوند. پس از گذشت زمان طولانی و فرسایش تدریجی سنگهای اطراف، شبکهای از خطوط معدنی برجای میماند که به صورت پشتههای برجسته نمایان میشوند و میان آنها شن انباشته میشود.
این پشتههای جعبهای از بالا ظاهری شبیه تار عنکبوت دارند، به همین دلیل به طور غیررسمی «تارهای عنکبوتی» نامیده میشوند. البته در ادبیات علمی مریخشناسی باید میان این ساختارها و «عنکبوتهای مریخی» یا آرانئوفورمها تمایز قائل شد؛ چرا که آنها پدیدههایی متفاوت هستند.
روی زمین نیز پشتههای جعبهای دیده میشوند، اما ابعادشان بسیار کوچکتر است. معمولاً فقط چند سانتیمتر ارتفاع دارند و اغلب در غارها یا محیطهای بسیار خشک و شنی یافت میشوند. ترکیب آنها غالباً از کوارتز است؛ مادهای متشکل از سیلیکون و اکسیژن که از فراوانترین عناصر پوسته زمین به شمار میروند. اما در مریخ، ترکیب دقیق این پشتهها میتواند متفاوت باشد و همین موضوع اهمیت آنها را دوچندان میکند.
هر ماده معدنی که این پشتههای مریخی را ساخته باشد، یک نکته کلیدی روشن است: چنین ساختارهایی تنها در حضور آب مایع شکل میگیرند. از این رو، آنها یکی از قطعات پازل بزرگتری هستند که دانشمندان تلاش میکنند کنار هم بگذارند تا تصویری کاملتر از امکان وجود حیات میکروبی در مریخ به دست آورند. اینکه شرایط قابلسکونت چه مدت دوام داشته، آیا پیوسته بوده یا دورهای، و آیا حیات توانسته در این بازهها شکل بگیرد یا نه، همگی به بررسی دقیق چنین نشانههایی وابسته است.
تصاویر مداری برای شناسایی این ساختارها بسیار ارزشمند بودند، اما برای درک ماهیت واقعی آنها و ارتباطشان با زیستپذیری احتمالی مریخ، مشاهدات نزدیک ضروری بود. اینجاست که مریخنورد Mars Science Laboratory Curiosity یا همان «کنجکاوی» وارد عمل شد.
کنجکاوی حدود شش ماه از زمان خود را صرف بررسی پشتههای جعبهای در دامنه کوه شارپ در دهانه گیل کرده است. یکی از چالشهای اصلی در این مأموریت، حرکت ایمن روی این عوارض زمینشناسی است. برای عبور از منطقه، مریخنورد باید روی تاج پشتهها حرکت کند؛ مسیری که گاهی عرض آن چندان بیشتر از خود مریخنورد نیست. در عین حال، پایین رفتن به فرورفتگیها نیز خطر لغزش چرخها در شنهای نرم را در پی دارد. مهندسان مأموریت باید مسیرهای مختلف را آزمایش کنند تا بهترین راه عبور را بیابند.
در زمین، زمینشناسان به دنبال نقاطی هستند که لایههای زمینشناسی به طور طبیعی در معرض دید قرار گرفتهاند، زیرا این لایهها مانند صفحات کتاب تاریخ سیاره را روایت میکنند. در مریخ نیز چنین است. کوه شارپ، با ارتفاع حدود پنج کیلومتر، یکی از این کتابهای گشوده تاریخ مریخ است. هرچه کیوریاسیتی بالاتر رفته، لایههایی از کوه را مطالعه کرده که در دورههای زمینشناسی متفاوتی شکل گرفتهاند. مشاهدات آن نشان میدهد مریخ به مرور زمان خشکتر شده، اما این روند خشک شدن با دورههای کوتاهتر و مرطوبتری قطع شده است؛ دورههایی که در آنها آب سطحی حضور داشته است.
خود کوه شارپ نیز معمایی جذاب است. هرچه مریخنورد بالاتر رفته، شواهد بیشتری از خشکی تدریجی مریخ یافته است. با این حال، وجود پشتههای جعبهای در ارتفاعات بالای کوه نشان میدهد که زمانی سطح آب زیرزمینی بسیار بالا بوده است. این موضوع اهمیت زیادی دارد، زیرا اگر آب زیرزمینی در ارتفاعات بالا وجود داشته، به این معناست که شرایط مناسب برای حیات ممکن است مدت طولانیتری از آنچه پیشتر تصور میشد دوام آورده باشد.
تصاویر نزدیک کنجکاوی از این پشتهها، گرههای معدنی یا ندولهایی را نشان میدهد که پیشتر نیز در نقاط مختلف مریخ دیده شده بودند. حضور این ندولها در ساختار پشتهها، شواهد محکمی از نقش آب در شکلگیری آنها ارائه میدهد. با این حال، محل قرارگیری این گرهها پرسشهای تازهای ایجاد کرده است. آنها نه در مرکز شکستگیها، بلکه در دیوارههای پشته و در فرورفتگیهای میان آنها یافت میشوند. شاید ابتدا خود پشتهها با مواد معدنی سیمانی شدهاند و سپس دورههای بعدی آب زیرزمینی این گرهها را پیرامونشان ایجاد کردهاند؛ اما این فرضیه هنوز قطعی نیست.
کنجکاوی بهدلیل داشتن آزمایشگاه قابلحمل خود «آزمایشگاه علمی مریخ» نام گرفته است. این ویژگی آن را از مریخنورد پرسِوِرنس متمایز میکند که تمرکز اصلیاش جمعآوری نمونه برای بازگشت به زمین است. کنجکاوی در سال ۲۰۲۵ سه نمونه از پشتههای جعبهای برداشت و تحلیل کرد. در این نمونهها، مواد معدنی رُسی در بخش پشته و کربناتها در فرورفتگیها شناسایی شدند. این ترکیب معدنی نشاندهنده محیطهایی با شرایط شیمیایی متفاوت در زمانهای مختلف است.
در سال ۲۰۲۶، نمونه چهارمی نیز برداشت شد که تحت تحلیل پیشرفتهتری قرار گرفت. این تحلیل شامل «شیمی تر» بود؛ روشی که در آن نمونه خرد میشود و در کورهای با دمای بالا قرار میگیرد. این سیستم برای شناسایی ترکیبات کربنی — که برای حیات اهمیت بنیادی دارند — طراحی شده است. گرچه دمای بالا میتواند مولکولهای آلی را نابود کند، اما آزمایشگاه کوچک مریخنورد با افزودن مواد شیمیایی خاص از تخریب آنها جلوگیری میکند. از آنجا که ذخیره این مواد محدود است، این روش تنها برای جذابترین اهداف استفاده میشود.
نتایج سه نمونه قبلی نشان دادند که زنجیرههای بلند هیدروکربنی در آنها وجود دارد؛ بزرگترین مولکولهای کربنی کشفشده تاکنون در مریخ. روی زمین، چنین مولکولهایی اجزای اصلی لیپیدها هستند؛ موادی که خود سازنده غشای سلولیاند. البته وجود آنها به معنای قطعی حیات نیست، زیرا فرآیندهای غیرزیستی نیز میتوانند ترکیبات آلی تولید کنند. با این حال، فراوانی بالای آنها پرسشبرانگیز است.
مقدار بالای سیلیس در این سنگها نشان میدهد که آب باستانی که در شکافها جریان داشته احتمالاً خنثی یا کمی اسیدی بوده است. چنین شرایطی در «منطقه طلایی» برای میکروبها قرار میگیرد؛ نه بیش از حد اسیدی و نه بیش از حد قلیایی.
یک مقاله در سال ۲۰۲۶ در نشریه Astrobiology استدلال کرد که غلظت بالای آلکانهای زنجیرهبلند با منابع غیرزیستی شناختهشده در مریخ باستان سازگار نیست. نویسندگان همچنین اشاره کردند که فرضیه وجود زیستکرهای باستانی در مریخ که قادر به تولید چنین غنای آلی پیچیدهای باشد، غیرمنطقی نیست. البته همانطور که کارل ساگان گفته بود: «ادعاهای خارقالعاده به شواهد خارقالعاده نیاز دارند.»
آیا اکنون به سطحی از «شواهد خارقالعاده» نزدیک شدهایم؟ پاسخ قطعی دشوار است. اما بدون تردید دادههای بهدستآمده بسیار جذاباند و ارزش ادامه این تلاش علمی را دارند.
کنجکاوی در آینده نزدیک این بخش از کوه شارپ را ترک خواهد کرد و به صعود خود ادامه میدهد. پشتههای جعبهای بخشی از لایه سولفاتی گستردهتر کوه هستند که احتمالاً بخش عمدهای از سال آینده را به خود اختصاص خواهند داد. اگرچه توانایی انجام شیمی تر محدود است، مریخنورد همچنان ابزارهای تحلیلی متعددی در اختیار دارد و هر لایه جدید از کوه میتواند سرنخ تازهای از گذشته مرطوب و بالقوه زیستپذیر مریخ آشکار کند.
شاید در مسیر این صعود، آن مدرک خارقالعادهای که سالها در جستوجویش بودهایم کشف شود؛ مدرکی که نشان دهد مریخ نهتنها زمانی آب داشته، بلکه شاید زمانی زنده نیز بوده است.
