سنگ های مریخ مانند اسفنج، آب را به خود جذب کرده‌اند

خرداد, ۱۳۹۷ بدون نظر علم و دانش, نجوم و فضا

سنگ های مریخ مانند اسفنج، آب را به خود جذب کرده‌اند

دانشمندان برآورد می‌کنند که علت ناپدید شدن آب درمریخ، به‌خاطر خاصیت جذب آب توسط سنگ‌های مریخ است.

وقتی صحبت از جست‌و‌جوی حیات در دیگر سیاره‌ها می‌شود، دانشمندان اول از همه به دنبال کلیدی‌ترین ماده‌ی حیات یعنی آب می‌گردند.

اگر‌چه امروزه سطح مریخ بایر، یخ‌زده و غیر‌قابل سکونت است، اما شواهد نشان می‌دهد که این سیاره زمانی گرم‌تر و مرطوب‌تر بوده و آب به‌راحتی در آن جریان داشته است. مبهم بودن مسئله ناپدید شدن آب در مریخ، مدت‌ها است که برای دانشمندان حل‌نشده باقی مانده است. با این حال تحقیقات جدیدی که در مجله Nature منتشر شد، به‌دام ‌افتادن آب در میان سنگ‌های مریخ را مطرح کرده است. دانشمندان دانشکده علوم زمین دانشگاه آکسفورد، این فرضیه را پیشنهاد می‌کنند که سطح مریخ ابتدا آب را جذب کرده وبا آن واکنش داده است؛ سپس منجر به افزایش اکسیداسیون سنگ‌های مریخ شده است. در نتیجه گیاهان امکان رشد‌و‌نمو نداشته‌اند.

پژوهش‌های قبلی بر این فرضیه استوار بود که به‌دلیل ضعیف شدن میدان مغناطیسی سیاره‌ی مریخ، عمده‌ی آب به فضا منتشر شده است. بخشی زیادی از آب به دلیل بادهای شدید خورشیدی از سیاره دورشده و بخشی هم در قطب‌ها به صورت یخ باقی مانده است. با این حال، این نظریه نمی‌تواند به‌طور کامل توضیح دهد که چگونه ممکن است تمامی آب از سطح مریخ ناپدید شود.

برای متقاعد کردن دانشمندان در جهت حل این مسئله پیچیده، تیم دکتر جان واد از دانشگاه آکسفورد مدل آزمایشی را به کار گرفتند که با محاسبات روی سنگ‌های سیاره زمین، بتوان تخمین زد که چه میزان آب ممکن است در مریخ ناپدید شود. این تیم تحقیقاتی، درجه حرارات سنگ‌ها، فشار زیر‌سطحی، آرایش کلی مریخ و هر آنچه ممکن است روی سیاره مریخ باشد را برآورد و ارزیابی کردند. نتایج نشان داد که سنگ‌های بازالتی در مریخ می‌توانند حدود ۲۵ درصد بیش‌تر از همان سنگ‌ها در سیاره زمین، آب را در خود نگه دارند. در نتیجه آب روی سطح مریخ، به داخل زمین کشیده شده است.

سنگ‌های بازالتی در مریخ می‌توانند حدود ۲۵ درصد بیش‌تر از همان سنگ‌ها در سیاره زمین، آب را در خود نگه دارند

به گفته‌ی رهبر تیم تحقیقاتی، دکتر واد:

مدت‌ها است که بسیاری از مردم در مورد این مسئله فکر می‌کنند، اما تا به حال کسی تئوری مربوط به جذب آب در سنگ‌ها را مورد آزمایش قرار نداده بود. شواهد گوناگونی وجود داشت که باعث شد ما را به این باور برساند که واکنش‌های مختلف اکسیداسیون در پوسته‌ی مریخ اتفاق افتاده است. به‌عنوان مثال، شهاب سنگ‌های روی مریخ در مقایسه با سنگ‌های سطح خود مریخ از نظر شیمیایی احیا شده‌اند و ترکیب شیمیایی بسیار متفاوتی دارند. یکی از دلایل این اتفاق و همچنین ناپدید شدن آب‌های سطح مریخ را باید در کانی‌ها جست‌و‌جو کرد.

مریخ

سیستم تکتونیک صفحه‌ای سیاره‌ی زمین مانع از تغییرات عمده در میزان آب‌های سطحی می‌شود و سنگ‌های مرطوب، آب را قبل از آنکه به گوشته زمین وارد شود جذب می‌کنند. تا حدودی نه در زمین و نه در مریخ، گردش آب به گوشته سیاره وجود ندارد. اما در مریخ، گدازه‌های آتشفشانی و پوسته‌ی بازالتی مانند اسفنج، آب را جذب می‌کنند. آب جذب شده با سنگ‌ها واکنش داده و فرم‌های مختلف کانی را شکل می‌دهد. این واکنش آب و سنگ در مریخ باعث شد که ساختار سنگ تغییر کند و بخش زیادی از آب سطح مریخ ناپدید شود.

در جواب این سوال که چرا سیاره‌ی زمین با چنین پدیده‌ای روبه‌رو نشد، می‌توان به موارد مختلفی اشاره کرد از جمله: مریخ بسیار کوچکتر از سیاره زمین است ، مشخصات دمایی متفاوتی دارد و از سوی دیگر، میزان آهن در گوشته سلیکاتیسیاره زمین زیاد‌تر است. اگرچه این موارد، تفاوت‌های بسیار ناچیزی هستند، اما با گذشت زمان تاثیرات خود را می‌گذارند. سطح مریخ بیشتر از زمین مستعد واکنش با آب‌های سطحی و تشکیل مواد معدنی حاوی آب بوده است. این فاکتورهای زمین‌شناسی درسیاره مریخ باعث می‌شود که آب از سطح به درون کشیده شود، درحالی که سنگ‌های هیدراته شده درسیاره زمین منجربه شناور ماندن آب در سطح می‌شود.

پیغامی که مقاله منتشر شده دکتر واد در مجله Nature  به همراه دارد، این است که تشخیص دقیق ترکیبات سیاره مریخ، امکان سکونت در آینده را مشخص خواهد کرد. تحقیقات  پروفسر کریس بالنتیس، همکار دکتر واد از دانشگاه آکسفورد، نشان می‌دهد که برای شکل‌گیری حیات و پایداری آن، نیاز است که وجود عناصر هالوژنی مثل کلر، برم و ید مانند سیاره زمین به میزان استاندارد باشد. مقادیر بیش از حد و یا خیلی کم از این عناصر می‌تواند باعث ناپایداری حیات شود. مطالعات قبلی، میزان هالوژن‌ها را در شهاب‌سنگ‌ها در سطح بالایی نشان داده است. از سوی دیگر شهاب‌سنگ‌هایی که منجر‌به ایجاد سیاره زمین شده‌اند، میزان نمک (که حاوی مقادیر زیادی عناصر هالوژنی است) در سیاره زمین را افزایش داده‌اند. نظریه‌های بسیاری جهت توضیح رموز تغییرات مربوط به ناپدید شدن آب مطرح شده است. با این حال این پژوهش‌ها، در مجموع، شواهد را افزایش داده و مسیر بهتری را برای تحقیقات بعدی هموار می‌کند.

به گفته دکتر وارد:

به طور کلی، سیاره‌های درون منظومه شمسی از ترکیبات شیمیایی یکسان تشکیل شده‌اند اما تفاوت‌های بسیار ناچیز هم تاثیرات قابل توجهی ایجاد می‌کند. ما این را می‌دانیم که مریخ زمانی آب داشته است و می‌توانست برای تشکیل حیات مناسب باشد، در مقایسه با اطلاعات بسیار ناچیزی که نسبت به دیگر سیاره‌ها داریم، دانشمندان مشتاق هستند که مریخ را تغییر دهند.

دریاچه روی سطح مریخ

برای سکونت در سیاره‌ها، نیاز است که آزمایش‌های کارآمد در مورد عوامل تاثیر‌گذار بر روی سیارک‌ها انجام گیرد. به عنوان مثال اطلاعات بسیار کمی در مورد سیاره زهره وجود دارد؛ سوالاتی مانند:  آیا در مقایسه با سیاره زمین، میزان آهن موجود در گوشته زیادتر و یا کمتر است و چه تاثیری بر محیط دارد؟ بزرگتر و یا کوچکتر بودن نسبت به سیاره زمین چه تاثیراتی بر حیات می‌گذارد؟ سوالاتی از این دست، می‌تواند کمک کند که نقش سنگ‌ها و ترکیبات شیمیایی سیاره‌ها در امکان تشکیل حیات به چه صورت است.

وقتی به دنبال حیات در سیاره‌های دیگر می‌گردیم، دانستن ترکیبات شیمیایی سیاره به تنهایی کافی نیست، بلکه نکات بسیار ظریف مانند نحوه قرار‌گیری سیاره‌ها و حرکت‌های آنها در مدار، تاثیرات چشمگیری در پایداری آب در سطح خواهد داشت. این عوامل باعث می‌شوند که سیاره‌های مناسب زیستن به راحتی کشف نشوند.

منبع SCIENCE X