جارنا المريخ يبهرنا.
وهو كوكب يشبه الأرض،
ولكن مع بعض الاختلافات الكبيرة.
المريخ صدئ ومغبر وبارد ومتجمد.
إنه ليس المكان الذي تريد تربية أطفالك فيه.
تشير المهمات السابقة إلى أن
المريخ كان ذات يوم عالمًا مختلفًا تمامًا.
لقد تغير المريخ الذي نراه اليوم تمامًا
عما كان عليه قبل بضعة مليارات من السنين.
لو كان لدي آلة زمنية لزيارة
المريخ في الماضي، لذهبت في لحظة.
بدون آلة الزمن لاستكشافها
المريخ القديم، ونحن نوظف فريقا من التكنولوجيا الفائقة
المحققين الروبوت.
لدينا أسطول كامل من المركبات
الفضائية الآلية لاستكشاف الكوكب.
ومن خلال العمل معًا، يقومون بالتنقيب في
ماضي المريخ للإجابة على السؤال النهائي...
هل كان لدى المريخ حياة من قبل؟
فبراير 2021.
أحدث روبوت محقق يسرع نحو المريخ، وهي المركبة الجوالة
الأكثر تقدمًا التي أرسلتها وكالة ناسا على الإطلاق
عالم اخر.
هذه هي المثابرة.
الهدف من مهمة المثابرة هو البحث
عن علامات الحياة الماضية على المريخ.
أولا، يجب أن تبحر
بأمان إلى سطح الكوكب.
كل هبوط له مخاطره الخاصة.
ولأن المركبة الفضائية يجب أن تكون
مستقلة، فعليها أن تفعل كل شيء دون مساعدتنا.
تدخل المثابرة الغلاف الجوي الرقيق للمريخ
بسرعة تقارب 12500 ميل في الساعة...
وينشر المظلة.
تعمل المظلة على إبطاء سرعة
المثابرة إلى 200 ميل في الساعة.
لا يزال سريعًا جدًا للهبوط بسلام.
لمنع حدوث تأثير عنيف، يجب على
العربة الجوالة تنشيط الرافعة السماوية.
عندما رأيت مفهوم الرافعة السماوية لأول مرة،
اعتقدت أن المهندسين فقدوا الأمر نوعًا ما.
بدت لي فكرة مجنونة حقًا.
تقوم المثابرة بتنشيط jetpack الخاص بها.
تعمل الصواريخ الرجعية على إبطاء هبوط مركبة الهبوط إلى حد الزحف.
ثم، على ارتفاع 66 قدمًا فوق السطح،
تستخدم الرافعة السماوية الكابلات
أنزل العربة الجوالة برفق على الأرض.
الخطوة الأولى في البحث عن حياة على المريخ،
العثور على دليل على وجود الماء السائل.
المكان الجيد للبدء هو عرض 28 ميلاً
جيزيرو كريتر.
هبطت المثابرة في حفرة تسمى جيزيرو، وهذا يبدو
وكأنه مكان كان يوجد فيه ماء سائل في الماضي.
والسبب في اعتقادنا هذا هو وجود
رواسب الدلتا الجميلة في المنتصف.
تقوم المثابرة بتحويل كاميراتها عالية الدقة
على جانب الهاوية في الحفرة
ويكتشف صخورًا عملاقة يبلغ ارتفاعها خمسة أقدام بالقرب من القمة.
قد يأتي الدليل على كيفية وصولهم إلى
هناك من المجسات الأولى التي زارت المريخ.
من أول الأشياء التي لاحظناها عن المريخ
عندما أرسلنا مجسات إلى هناك لأول مرة
مع مارينر وفايكنج كان هناك تلك
القنوات الضخمة على سطح المريخ.
بالنظر إلى هذه التضاريس الهائلة،
أدركنا أنه في بعض الأماكن على المريخ،
ربما كانت هناك فيضانات هائلة، أكبر
من أي شيء رأيناه على الأرض تقريبًا.
تتسبب الفيضانات المفاجئة على الأرض في تكوينات صخرية مماثلة
لتلك الموجودة في جيزيرو كريتر، مما يشير إلى أنها قوية،
حملت السيول سريعة الحركة الصخور العملاقة التي عثر عليها
المثابرة وألقوا بهم في أعلى الهاوية.
المثابرة هي مجرد عضو واحد في فريق النخبة
من الروبوتات التي تقوم بدوريات على الأرض
والتجسس من الجو.
تطور الغلاف الجوي والمتقلب للمريخ
تقوم المركبة المدارية، أو MAVEN، بدراسة الغلاف الجوي للمريخ.
رائحة مافن جيدة حقًا.
تنبعث منه رائحة الجو المريخي.
ويخبرنا ما هو الغلاف الجوي
للمريخ في جميع أنحاء الكوكب.
ثم هناك مركبة الاستطلاع المريخية المدارية MARS Reconnaissance Orbiter.
كما يوحي اسمها، فهي مركبة فضائية تدور
حول المريخ وتقوم بتصوير سطح المريخ.
كاميرات M.R.O. عالية الدقة
يمكنه التعرف على ميزات السطح الصغيرة مثل طاولة المطبخ.
والانضمام إلى الطاقم المداري،
وكالة الفضاء الأوروبية MARS Express.
بفضل رادارها المخترق للأرض،
يبحث عن أدلة على وجود المياه الجوفية.
وعلى سطح المريخ، توجد مجموعة من مركبات الهبوط ذات التقنية العالية
قم بإلقاء نظرة فاحصة، بما في ذلك
أخصائي الزلازل في الفريق، إنسايت.
تسبر مركبة الهبوط هذه عميقًا تحت السطح لاكتشاف
كيف يشكل الجزء الداخلي للمريخ الكوكب بمرور الوقت.
تتمتع مركبة الهبوط Insight على المريخ بمفهوم بسيط حقًا.
أنت تهبط بمركبة فضائية على السطح في أي مكان
على المريخ ثم تستمع فقط إلى زلازل المريخ.
وعلى بعد 300 ميل جنوب إنسايت، العربة الجوالة المخضرمة،
الفضول يستكشف حفرة غيل.
الهدف من مهمة كيوريوسيتي هو البحث
عن الصالحية للسكن، وهذا هو البيئات
في أي حياة كما نفهمها حاليًا يمكن أن توجد.
يبحث كيوريوسيتي عن دليل على وجود
مياه أكثر هدوءًا واستدامة في ماضي المريخ.
دراسة طبقات الصخور في قاعدة جبل شارب،
جبل يبلغ ارتفاعه ثلاثة أميال في وسط الحفرة.
تبدأ طبقات الصخور في الأعلى من الأعلى
جبل شارب، ويتحركون تدريجيًا نحو الأسفل، وبشكل
أساسي، نحن نعود بالزمن إلى الوراء حتى نصل
إلى الأسفل، والقاع في الواقع قديم جدًا.
تم بناء جبل شارب على مدى
ملايين السنين، طبقة بعد طبقة.
يعود تاريخ الصخور الموجودة في
قاعدة الجبل إلى 3.5 مليار سنة مضت.
تتكون هذه الصخور من طبقات دقيقة جدًا
ولا يمكن أن تتشكل إلا في المياه الهادئة.
تشكلت هذه الطبقات الرسوبية عندما كانت حفرة غيل
عبارة عن بحيرة، واستقرت الرواسب، وتحصل على هذه
طبقات جميلة.
يستكشف الفضول المزيد من Gale Crater
ويكتشف الحصى المستديرة، مثل تلك التي نجدها على الأرض.
عندما ترى حصاة مستديرة على الأرض،
فاعلم أنها حصلت على شكل دائري في قناة نهر.
كان بعضها زاويًا، لكن زواياها
كلها تحطمت بسبب تدحرجها
ويتم تقريبها ونقلها بواسطة الماء.
لذلك نحن متحمسون للغاية عندما نرى الحصى المستديرة على سطح المريخ.
تخبرنا طبقات الصخور والحصى المستديرة
أنه منذ أكثر من ثلاثة مليارات سنة،
كانت غيل كريتر عبارة عن بحيرة تغذيها الأنهار.
لقد كان من المثير جدًا فهم
الماء السائل في سياق فوهة غيل،
حيث يوجد الفضول، وهذا فقط لأن ما نراه هناك
هل هذا طويل الأمد،
بحيرة مياه عذبة، وهذا ليس مثل أي
شيء آخر رأيناه على المريخ من قبل.
تخيل أنك تقف على الحافة وتنظر
إلى هذا الحجم الكبير والجميل
بحيرة زرقاء مشرقة في المسافة.
ماذا لو كانت هناك مجموعة كاملة من
الحفر المملوءة بالمياه على مسافة بعيدة؟
سيكون جميلا جدا.
ومكان جيد لتطور الحياة.
كان المريخ مكانًا جميلاً.
ربما كان الأمر أشبه بالأرض الآن.
لذلك لن يفاجئني إذا كانت الحياة مدعومة.
نحن نتحدث عن الحياة الميكروبية.
نحن لا نتحدث، كما تعلمون، عن مارفن المريخي أو أي
شيء من هذا القبيل، ولكن الحياة لا تزال هي الحياة.
أي ماء كان يمتلكه المريخ في
السابق قد اختفى الآن منذ فترة طويلة.
لكي يبقى الماء سائلاً، يحتاج
الماء إلى الدفء والضغط الجوي.
لذلك، على بعد مئات الأميال فوق الكوكب، يقوم
أعضاء الفريق الذين يدورون بالتحقيق في سر ذلك
الغلاف الجوي المفقود للمريخ.
بينما أعضاء فريق الروبوت،
الفضول والمثابرة، يعملان على سطح
المريخ، ثمانية مجسات تدور حول الكوكب،
البحث عن أدلة حول التاريخ الرطب القديم للمريخ.
يقود المجموعة MAVEN.
مهمتها...
لحل لغز الغلاف الجوي المفقود للمريخ.
اليوم، الغلاف الجوي للمريخ رقيق بشكل لا يصدق.
وهو يمثل حوالي 1 بالمائة فقط
من الضغط الجوي هنا على الأرض.
إن وزن الغاز الموجود في الغلاف
الجوي الذي يضغط للأسفل يخلق ضغطًا،
وهذا الضغط يحدد درجة حرارة غليان السوائل.
هنا على الأرض عند مستوى سطح البحر، تبلغ
درجة غليان الماء حوالي 212 درجة فهرنهايت،
ولكن هنا في الجبال القريبة
من دنفر، نحن على ارتفاع أعلى.
لدينا ضغط جوي أقل بكثير علينا،
ولذلك فهو يغلي عند درجة حرارة أقل.
دعونا نضع مقياس الحرارة هنا.
هناك 200 حتى هناك.
وهذه درجة حرارة غليان أكثر برودة بكثير من مستوى سطح البحر.
الآن، إذا ذهبت إلى ارتفاعات أعلى على ارتفاع 100000
قدم هنا على الأرض، فإن ضغط الهواء يبلغ حوالي
ما هو موجود على سطح المريخ.
على سطح المريخ، سوف يغلي الماء
بشكل فعال عند درجة الحرارة المحيطة.
لن نضطر إلى تسخينه على الإطلاق.
ما عليك سوى وضع كوب من الماء
على سطح المريخ، وسوف يغلي ويختفي.
لكن سطح الكوكب يخبرنا أن المريخ
الجاف كان مختلفًا تمامًا في الماضي.
عندما ترى أشياء مثل قنوات الأنهار
التي ربما استغرق نحتها ملايين السنين،
وهذا يعطيك فكرة أن الجو
كان مختلفًا جدًا في السابق.
يجب أن تكون سميكة للسماح
بوجود الماء السائل على السطح.
للتحقيق في ما حدث لتلك سميكة
جو المريخ,
يتأرجح مافن إلى العمل.
كان أحد الأهداف الرئيسية لمهمة
MAVEN هو قياس الأرجون على المريخ.
هناك أنواع مختلفة قليلاً من الأرجون.
نحن نسمي هذه النظائر، وهذا
يعني في الأساس أن هناك فقط
نيوترون إضافي في النواة.
إذًا هناك نوع واحد من الأرجون أثقل قليلًا
من النوع الآخر بمقدار نيوترون واحد فقط،
ليس كثيرا.
في أعالي الجو،
تفرق علامة MAVEN مع الفضول على السطح.
يقيسون كمية الأرجون الخفيف والثقيل.
الآن، ما الذي يميز الأرجون؟
حسنًا، الأرجون ليس شديد التفاعل،
ولا يدخل في الكثير من الكيمياء.
لا تمتصه الصخور حقًا، ولا يتغير كثيرًا.
بمجرد انبعاثه، فإنه يظل معلقًا نوعًا ما.
وهذا يجعلها ذات قيمة كبيرة، لأنها تعني
أنها تبقى في شكلها النقي النقي إلى حد كبير
من خلال تاريخ الكوكب.
عندما عاد الباحثون إلى الأرض وقاموا
بمقارنة القراءات من الروبوتين المريخيين،
شيء لا يضيف ما يصل.
مع وجود الفضول على
السطح، نرى نسبة معينة من الثقل
لإضاءة الأرجون.
ونحن نتوقع وجود نفس النسبة في الغلاف
الجوي، لكن مع مركبة مافن، نرى نسبة مختلفة.
نرى كمية أقل بكثير من الأرجون
الخفيف مما نراه على السطح.
لذلك هناك شيء يعبث بهذه النسبة.
الشيء الوحيد الذي يمكن أن نفكر فيه والذي يمكن أن يعبث
بنسبة الأرجون هو الرياح الشمسية القادمة من الشمس.
تقذف الشمس تيارًا مستمرًا من
الجسيمات تسمى الرياح الشمسية.
تبلغ حرارة الرياح أكثر من مليون درجة فهرنهايت
وتنتقل بسرعة تصل إلى 500 ميل في الثانية.
وعندما يصل إلى المريخ، فإنه يتخلص من
الغازات الموجودة في الأعلى في الغلاف الجوي.
كلما كان الأرجون أخف،
كلما ارتفع إلى الغلاف الجوي.
وهذا يعني أن الرياح الشمسية
تهب على ذلك بشكل تفضيلي.
يبقى الأرجون الأثقل في
الأسفل قليلًا وأكثر حماية قليلًا.
لذلك عندما تنظر إلى نسبة الأرجون
الخفيف في الغلاف الجوي إلى الأرجون الثقيل،
فهو يعطيك فكرة عن مقدار ما فقدته مع مرور الوقت.
تكشف بيانات مافن أن
المريخ فقد 65% من الأرجون
من غلافه الجوي، وتستمر
الرياح الشمسية بقصف الكوكب.
يتم تجريد الغلاف الجوي للمريخ عن طريق
الإشعاع الشمسي بمقدار ربع رطل في الثانية.
هذا المعدل من فقدان الغلاف الجوي يؤدي إلى نتيجة واحدة.
سرقت الرياح الشمسية المريخ من
غلافه الجوي السميك، ومعه مياه الكوكب.
لكن يبقى سؤال.
نحن نعلم أن الغلاف الجوي للمريخ كان أكثر سمكًا
في الماضي، وكان مشابهًا جدًا للغلاف الجوي للأرض.
فلماذا لا يزال الغلاف الجوي
للأرض موجودًا في الغالب،
في حين تم تجريد المريخ بعيدا؟
الأرض لديها حامي،
مجال مغناطيسي يحمي غلافنا
الجوي من ويلات الرياح الشمسية.
يتم إنشاء المجال المغناطيسي
للأرض في أعماق القلب.
هناك في الواقع اثنين من النوى.
هناك نواة داخلية صلبة ونواة خارجية سائلة،
وهذا اللب الداخلي الصلب يقوم بالتوصيل
الحرارة إلى النواة الخارجية، وأثناء قيامها
بذلك، فإنها تسبب تيارات الحمل الحراري.
تقوم تيارات الحمل الحراري بسحب الشحنات الكهربائية
حولها وتتسبب في طي المجالات المغناطيسية على نفسها.
نحن نسمي هذا دينامو، وهو قادر
على توليد مجالات مغناطيسية قوية.
يشكل المجال المغناطيسي فقاعة واقية حول الأرض
تعمل على تحويل الرياح الشمسية بعيدًا عن كوكبنا.
هل كان لدى المريخ مجال قوة خاص به ذات يوم؟
تجده في الخارج،
تركز مافن على بعض الصخور البركانية
القديمة الموجودة على سطح المريخ.
يكشف عن آثار مغناطيسية باهتة.
صخور المريخ، التي تكون عادة على شكل حمم بركانية،
تصبح مغناطيسية عندما تتشكل جزيئات الحديد
في الصخور تصبح محاذية للمجال المغناطيسي النشط
في ذلك الوقت، وبعد ذلك عندما تبرد الصخور،
يتم تجميد تلك الأشياء في مكانها.
هذا النوع من تجميد المجال المغناطيسي في مكانه.
ما يخبرنا به ذلك هو أن هذه المواد
البركانية قد اندلعت في وقت واحد
حيث كان هناك مجال مغناطيسي موجود على المريخ.
يكشف تأريخ الصخور الممغنطة أن المريخ كان يتمتع
بمجال مغناطيسي نشط لما يقرب من مليار سنة.
وهذا يعني أن الجو
كان المريخ محميًا لتلك المليارات من
السنين، وإذا كان الغلاف الجوي محميًا،
كان الماء السائل محميًا.
وإذا كان ذلك الماء السائل موطنا
للحياة، فإن تلك الحياة محمية.
ولكن حدث شيء ما أدى إلى انخفاض مجال قوة المريخ.
لاكتشاف ذلك، فإن متخصص الزلازل لدينا،
إنسايت، على استعداد لكشف لغز الكوكب المفقود
الدرع الواقي.
الروبوتات تعيد كتابة تاريخ المريخ.
ووجدوا أن المريخ كان يمتلك ذات يوم
مجالًا مغناطيسيًا يحمي غلافه الجوي.
والآن، يقوم عضو آخر في الفريق،
إنسايت، بدراسة باطن الكوكب.
مهمتها... اكتشاف ما إذا كان سر
المجال المغناطيسي المفقود للكوكب يكمن
تحت سطح المريخ.
تم تطوير Insight باستخدام أفضل مقياس للزلازل في العالم.
هذه أداة دقيقة جدًا وحساسة جدًا
وحساسة جدًا، وقد تم وضعها للتو
السطح وبدأ الاستماع.
2021.
يستمع إنسايت إلى الاهتزازات الزلزالية، التي تسمى
زلازل المريخ، أثناء انتقالها عبر باطن الكوكب.
تم اكتشاف عدد لا بأس به من زلازل
المريخ، لكن هذه كانت صغيرة جدًا،
ولكن بعد ذلك اكتشف اثنين أكبر بكثير.
وكانت هذه مثيرة للاهتمام.
لم يكونوا أكثر قوة فحسب، بل كانوا
قادمين من اتجاه سيربيروس فوساي،
وهي منطقة مثيرة للاهتمام للغاية على سطح المريخ.
جاءت الزلازل بقوة 3.1
و3.3 من سيربيروس فوساي،
سلسلة من الخنادق امتدت لمسافة
750 ميلاً عبر سطح المريخ.
تقطع بعض الشقوق الحفر الصدمية التي
يبلغ عمرها بضعة ملايين من السنين فقط.
وهذا يعني أن Cerberus
Fossae يجب أن يكون أصغر سنًا.
تتعاون شركة Insight مع مركبة Mars Reconnaissance
Orbiter، التي تحلق على ارتفاع مئات الأميال فوقها.
هذه العين في السماء ترصد
تدفق الحمم البركانية القديمة،
تنتشر على مساحة ثلاثة أميال.
يكشف تأريخ التدفق أنه حديث.
رصدت مركبة استطلاع المريخ المدارية،
في منطقة Cerberus Fossae،
بعض الحمم البركانية التي يبدو أن عمرها حوالي 50000 سنة.
هذا شاب مجنون للمريخ.
المريخ موجود منذ مليارات السنين.
50 ألف سنة لا شيء.
كان البشر موجودين على الأرض منذ زمن طويل.
إذن هذا حديث حقًا.
استنادًا إلى حقيقة حدوث هذين الزلزالين
على كوكب المريخ مؤخرًا، بالإضافة إلى الأدلة
الانفجار البركاني قبل 50 ألف سنة فقط،
يعني الآن لا نستطيع أن نقول أن المريخ مات.
علينا أن نقول أن المريخ نشط.
يشير وجود كوكب المريخ النشط بركانيًا إلى أن
باطنه ربما لا يزال دافئًا... إذا كان الأمر كذلك،
لماذا مات المجال المغناطيسي للكوكب؟
يسبر Insight عمق الجزء الداخلي من الكوكب الأحمر
باستخدام الاهتزازات الناتجة عن زلازل المريخ الصغيرة.
تستخدم Insight هذه العناصر لبناء ما هو داخلي
كان المريخ مثل ذلك، لأن هذه
الموجات ترتد من طبقات مختلفة
داخل المناطق الداخلية من المريخ بطرق مختلفة.
يبني مقياس الزلازل الخاص بشركة Insight صورة للمريخ
من خلال إعادة رسم خريطة الجزء الداخلي للكوكب بالكامل.
اتضح أن القشرة أرق مما كنا نظن...
يبلغ سمكها من 12 إلى 23 ميلًا فقط.
إذن، هذه الصورة الكاملة للمريخ
التي تتكشف أمامنا مختلفة تمامًا
مما توقعنا من أي وقت مضى.
يكشف تخطيط Insight الجديد والمحسن لكوكب المريخ
عباءة يبلغ عمقها 969 ميلًا تحيط بنواة غنية بالمعادن.
يكشف التحليل الجديد للبيانات الواردة من Insight
عن حجم نواة المريخ، وهو ما لم يحدث من قبل.
انها مثيرة جدا.
ويبلغ قطرها حوالي 1100 ميل.
وهذا يزيد قليلاً عن نصف نصف قطر الجسم،
وهو كبير جدًا، وأكبر بكثير مما توقعنا
بالنسبة لحجم نواة المريخ.
يشكل قلب المريخ الأكبر
حوالي ربع كتلة الكوكب.
وتكشف رحلة إنسايت إلى
مركز المريخ عن مفاجأة أخرى.
لقد اعتقدنا دائمًا أن قلب المريخ كان متصلبًا
منذ فترة طويلة ولم يكن دافئًا على الإطلاق.
وتُظهر لنا إنسايت الآن أنه في الواقع،
جزء من اللب ربما لا يزال منصهرًا،
وهو أمر صادم.
هناك نواة سائلة في المريخ. أعني أن هذا جنون.
قد تساعد البيانات الواردة من المهمات
السابقة في تفسير سبب بقاء نواة المريخ سائلة.
اكتشف العلماء مستويات عالية من الكبريت في القشرة.
ويبدو أن المريخ يحتوي على كمية أكبر من
الكبريت، على الأقل في السطح، مقارنة بالأرض.
إذا قمنا بتوسيع هذا التكوين إلى القلب
وإضافة المزيد من الكبريت إلى قلب الحديد والنيكل،
وهذا من شأنه أن يقلل في الواقع من درجة حرارة انصهاره،
مما يجعل من الممكن أن يصبح هذا اللب منصهرًا اليوم.
لقد اعتقدنا أن المريخ فقد مجاله
المغناطيسي عندما برد قلبه وتصلب.
النواة المنصهرة تغير كل شيء.
حسنًا، كيف يمكننا تفسير هذا النقص في المجال
المغناطيسي في المريخ على الرغم من وجود قلب سائل؟
حسنًا، لكي يكون لديك مجال مغناطيسي،
تحتاج إلى أن يتحرك السائل ويدور ويحمل.
وبمرور الوقت، عندما فقد المريخ الحرارة
وتبرد، ظل قلبه منصهرًا بفضل الكبريت.
ولكن مع انخفاض الحرارة، لم تكن هناك طاقة كافية
لتشغيل الحمل الحراري المتماوج للمعدن السائل
الذي يخلق تيارا كهربائيا.
كان من الممكن أن يتباطأ الحمل الحراري في هذا اللب
إلى النقطة التي لن يتولد فيها أي مجال مغناطيسي.
قبل 3.7 مليار سنة، مات الدرع المغناطيسي للمريخ.
يؤدي الهجوم المتواصل للرياح الشمسية
إلى تجريد الكوكب من غلافه الجوي.
ومع اختفاء الغلاف الجوي، يغلي
الماء الموجود على السطح تدريجيًا.
لكن هل تبددت كل مياه الكوكب؟
لمعرفة ذلك، تتعاون روبوتاتنا مرة أخرى.
منذ أن زار المسبار الأول المريخ عام 1971.
16 مهمة قامت بالتحقيق في الكوكب الأحمر من مداره،
بينما قامت 10 مركبات هبوط باستكشاف السطح.
لقد كشفوا أن المريخ ربما لا يزال كوكبًا نشطًا،
وكان يتمتع في السابق بالظروف المناسبة للحياة.
كان يُنظر إلى المريخ على أنه
بيئة جافة وقاحلة وغير مضيافة.
وبفضل بعثات المريخ الأخيرة، أصبحنا نعلم الآن
أنه كان من الممكن أن تكون هناك حياة مستدامة.
هل يمكن أن تكون هناك أي مياه مريخية
قديمة متبقية مخبأة داخل الكوكب اليوم؟
تبحث مافن عن طريق تحليل الغلاف الجوي للمريخ
بحثًا عن أحد مكونات الماء... الهيدروجين.
تبحث مهمة MAVEN عن الهيدروجين
الموجود حاليًا في الغلاف الجوي للمريخ.
هذا شيء مهم حقا للدراسة.
يتم إنتاج الغاز عندما تضرب الرياح
الشمسية الغلاف الجوي الرقيق للمريخ وتتحطم
جزيئات الماء إلى هيدروجين وأكسجين.
جزيئات الهيدروجين تأتي في شكلين...
الهيدروجين الخفيف العادي والديوتيريوم الأثقل.
تخبرنا نسبة الأنواع المختلفة عن
تاريخ الماء على الكوكب الأحمر.
اتضح أنه من الأسهل بكثير فقدان
النسخة الأخف، بسبب الجاذبية
فقط لا يمكنك التمسك بشيء خفيف
بنفس سهولة التمسك بشيء أثقل.
لذلك نتوقع أنه مع مرور الوقت، سيكون
لدينا كمية أقل فأقل من الهيدروجين الخفيف
والمزيد والمزيد من الهيدروجين الثقيل.
لذا، إذا تمكنا من قياس تدفق الهيدروجين
من الغلاف الجوي للمريخ اليوم،
وعلى وجه التحديد، سواء كان الهيدروجين خفيفًا أو ثقيلًا،
يمكننا أن نبدأ في الحصول على فكرة ما حول كمية الماء
لقد فُقدت من المريخ، وبالتالي ما هو
مقدار ما قد لا يزال موجودًا هناك اليوم.
2021... يقوم العلماء في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا
بتحليل البيانات من المركبات الفضائية والمدارات المريخية
لاكتشاف نسبة الديوتيريوم إلى
الهيدروجين في الغلاف الجوي.
لقد وجدوا كمية أقل من الهيدروجين الثقيل مما كان متوقعًا.
إذا كان المريخ قد فقد الكثير من
مياهه الأصلية في الفضاء الخارجي،
نتوقع العثور على الكثير من الهيدروجين
الثقيل المتبقي في الغلاف الجوي.
لكن، في الواقع، ما وجدناه هو أن النسبة أخبرتنا
أن المريخ لم يفقد الكثير من مياهه عند صعوده.
وربما نزل الماء إلى الأسفل.
أين تختبئ مياه المريخ؟
ويعتقد بعض العلماء أنه من الممكن
أن يكون مخبأً في صخور المريخ.
عندما ننظر إلى صخرة، غالبًا ما نعتقد
أن هذا شيء جاف جدًا، ولا يوجد به ماء.
لكن، في الواقع، غالبًا ما يوجد الكثير من
الماء في الصخور، وذلك لأنه مرتبط بالمعادن.
التغيرات في القشرة يمكن أن تدفع
هذه المعادن إلى الامتصاص بشكل كبير
كميات من الماء، أي ما يعادل طبقة
عالمية يزيد عمقها عن 300 قدم.
ويقدر الباحثون أن ما يصل إلى 99 في المئة من
يمكن حبس مياه المريخ تحت السطح.
ويخفي المريخ الماء بطرق أخرى أيضًا.
أدخل المركبة الفضائية التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية،
"مارس إكسبرس"... يسبر مسافة
ميل واحد تحت القطب الجنوبي للمريخ،
يجد مخزنًا سريًا للمياه.
مثيرة حقا. لقد اكتشفنا نظامًا من البحيرات
أسفل القمم الجليدية القطبية المريخية،
بحيرات مما يبدو أنه ماء سائل.
الآن، هذه البحيرات ليست عميقة جدًا.
من المحتمل أن يصل عمقها إلى قدمين فقط، وربما
يصل عمقها في بعض الأماكن إلى بضع بوصات،
لكنها كبيرة جدًا.
يبلغ عرض بعضها حوالي 20 ميلاً.
وهناك أيضًا بعض الاقتراحات التي تشير إلى أنها
مرتبطة بقنوات، وهو نوع من النظام الضحل جدًا
البحيرات الكبرى بالقرب من القطب الجنوبي للمريخ.
أقطاب المريخ هي أبرد
المناطق على هذا الكوكب.
يمكن أن تصل درجات الحرارة إلى 200 درجة تحت الصفر.
فلماذا تحت هذا الجليد البارد،
قد تجد حتى الماء السائل؟
حسنًا، تذكر أنك في
الواقع تقترب من الداخل
المريخ هناك، وذلك دافئ.
ومن الممكن أن يكون هناك نشاط جيولوجي بالداخل
يقوم المريخ بتدفئة الجليد من الأسفل.
لكن الحرارة القادمة من باطن المريخ
لن تكون كافية لإبقاء هذه البحيرات سائلة.
قد يكون العنصر السري هو الملح.
إذا قمت بنشر الملح على طريق جليدي،
ستلاحظ أنه حيث يصل الملح إلى الممر،
يبدأ الجليد في الذوبان.
في الواقع، تتجمد المياه المالحة عند
درجة حرارة أقل بكثير من المياه العذبة.
لذلك، إذا كان الماء مالحًا، فيمكن أن
يبقى سائلاً عند درجات حرارة منخفضة.
ما زلنا غير متأكدين بنسبة
100% من أن البحيرات سائلة تمامًا.
ويعتقد بعض العلماء أنها قد تكون بحيرات من الطين المتجمد.
وإلى أن نحصل على مركبة جوالة يمكنها الاستكشاف
تحت القطبين، فلن نعرف ذلك على وجه اليقين.
الطريقة الحقيقية الوحيدة التي يمكننا أن نعرفها
على وجه اليقين هي إرسال مهمة من نوع ما للتدريب
مباشرة عبر ذلك الجليد القطبي
وعينات مما نجده في الأسفل.
أينما كان مختبئًا،
مياه المريخ محجوزة، لكن في ماضيه، كان الكوكب
يحتوي على بحيرات وأنهار مثيرة للإعجاب.
هل استضافوا الحياة من قبل؟
لمعرفة ذلك، قامت المركبتان
بالغوص عميقًا في المريخ.
يستكشف عضو الطاقم المخضرم، كيوريوسيتي، فوهة غيل.
مهمة العربة الجوالة؟ للعثور على دليل
على ما إذا كان المريخ يمكن أن يدعم الحياة.
مختبر لوس ألاموس الوطني.
الباحث الرئيسي في الفضول
تعمل شركة ChemCam، نينا لانزا، بشكل وثيق مع المركبة
الجوالة التي تقوم بدوريات على المريخ على بعد 34 مليون ميل.
في نواحٍ عديدة، الفضول يشبه طفلي الأول.
كان علينا أن نعتني بها جيدًا بينما كانت لا تزال هنا على
الأرض، ولكن مثل جميع الأطفال، كان عليها أن تشق طريقها الخاص.
ولذا كان علينا أن نرسلها في طريقها
لتكتشف أشياء جديدة على المريخ بنفسها.
يستخدم ChemCam ليزرًا دقيقًا
يحلل التركيب الكيميائي لصخور المريخ.
لدينا ليزر نركزه على هدف يصل إلى مسافة
23 قدمًا، ونقوم بتبخير القليل من المواد،
ومن ثم ننظر إلى الضوء الناتج
عن هذه المادة المتبخرة ونكتشف ذلك
ما هي العناصر الموجودة في الصخر.
إن العمل باستخدام أداة مثل ChemCam هو حقًا حلم
الطفولة الذي أصبح حقيقة، لأنني كنت أتمنى ذلك دائمًا
للعمل على سفينة فضاء، واليوم
أعمل على سفينة فضاء تعمل بالليزر.
كم ذلك رائع؟
مع عملهم الجماعي لمسافات طويلة، نينا
ويكتشف كيوريوسيتي صخورًا
ذات طبقة لامعة مغطاة بالمنجنيز.
واحدة من أكثر الاكتشافات إثارة من كيوريوسيتي في
حفرة غيل كان وجود تراكيز عالية من عنصر
يسمى المنغنيز، وذلك بسبب وجود المنغنيز
ترتبط الأرض ارتباطًا وثيقًا بالحياة.
هل يمكن ربط المنغنيز الموجود في المريخ بأشكال الحياة؟
وللتحقق من ذلك، نظر العلماء إلى طبقات طلاء مماثلة
تسمى الورنيش على الصخور الصحراوية هنا على الأرض.
لدي مثال هنا لبعض الورنيش الصخري، ويمكنك
أن ترى، إنه في الواقع مظلم بشكل لا يصدق.
يحتوي على الكثير من أكسيد الحديد
وأكسيد المنغنيز والمعادن الطينية.
وفي بعض الأحيان لا تحتوي الصخور
على أي من هذه الأشياء في الصخرة نفسها.
لذا فإن السؤال هو، من أين يأتي هذا الطلاء؟
في كثير من الأحيان، نجد
ميكروبات مرتبطة بالورنيش وربما،
ساعدت هذه الميكروبات في الواقع
على تثبيت المنغنيز على السطح.
قد يوفر عمر هذه الورنيشات الأرضية
دليلاً على ماضي المريخ البعيد... هنا،
لا تظهر إلا بعد
حدث مهم في تاريخنا..
خلق الأكسجين الذي نتنفسه.
قبل بضعة مليارات من السنين، حدث
على الأرض حدث الأكسجة العظيم.
في الأساس، لم يكن الغلاف الجوي
للأرض يحتوي على الكثير من الأكسجين.
تم حبسه في المعادن والمواد الكيميائية.
حسنًا، اكتشفت بعض البكتيريا كيفية التمثيل الضوئي للضوء، وكيفية
تحويل الطاقة من الضوء إلى عملية التمثيل الغذائي الخاصة بها.
ومن خلال كيمياء هذا، انتهى بهم الأمر إلى إطلاق الأكسجين.
كان الأكسجين سمًا للعديد
من أشكال الحياة، لذا ماتت.
لكن نباتات أخرى ازدهرت، حيث ضخت المزيد
والمزيد من الأكسجين إلى الغلاف الجوي.
يتفاعل الأكسجين مع
المنغنيز، ويربطه بالصخور.
ولا نرى هذه المعادن حقًا إلا بعد
ارتفاع نسبة الأكسجين في الجو،
وذلك بعد عملية التمثيل الضوئي.
لكي يمتلك المريخ نفس ورنيش المنغنيز،
لا بد أن يكون هناك المزيد من الأكسجين
في الغلاف الجوي للكوكب.
هل من الممكن أن يكون لدى المريخ الكثير
من الأكسجين في غلافه الجوي في الماضي،
وكان هناك وحوش صغيرة تعالجها؟
وهكذا يستمر البحث، ويستخدم
كيوريوسيتي قطعة أخرى من المعدات
لشم آثار الحياة المريخية الماضية.
إحدى الأدوات الرئيسية على متن كيوريوسيتي
هي قطعة من أدوات المختبر تسمى الغاز
اللوني مطياف الكتلة,
أو GC-MS، وكل هذا في الواقع، في جوهره، هو، مثل،
أنف إلكتروني حساس للغاية.
يقوم كيوريوسيتي باستخراج بعض تربة المريخ
وتسخينها في مختبره الكيميائي المحمول.
مثل كلب صيد آلي، فإنه يشم
الأوساخ المتبخرة ويلتقطها
الرائحة الخافتة لمركب جزيئي نادر.
ما اكتشفه كيوريوسيتي هو مركب يسمى الثيوفين.
هذا أمر مثير للاهتمام، لأنه على الأقل
على الأرض، غالبا ما يتم العثور على الثيوفين
في المواد الأحفورية، في الفحم، في النفط،
وكذلك الستروماتوليت أو الحفريات الدقيقة
من الحياة القديمة في السجل الحفري.
لذلك ربما هذا الثيوفين الذي اكتشفناه الآن
المريخ عبارة عن أحفورة كيميائية أثرية للحياة المريخية القديمة.
أو ربما تم إنتاجه بواسطة عمليات غير بيولوجية.
الفضول يطرق باب العثور
على دليل للحياة على المريخ.
لم نعثر على الحياة، ولكننا وجدنا الأجزاء
المثيرة للاهتمام والتي هي قطع من اللغز،
اللغز العضوي للحياة على المريخ.
وهذا يقودنا إلى هذا السؤال النهائي، هل توجد
حياة على هذا الكوكب أم كانت هناك على الإطلاق؟
للمساعدة في الإجابة على هذا السؤال، قام
العلماء بإحضار ضارب القرص، المثابرة.
يتمتع أحدث عضو في الطاقم بأحدث التقنيات
والأدوات المصممة بناءً على الدروس المستفادة
البعثات السابقة.
المثابرة مهمة جدًا، لأنها تستفيد من كل المعرفة التي اكتسبتها
المركبات الجوالة السابقة، والتي مهدت الطريق للانطلاق
أخذ عينات على سطح المريخ
والبحث عن الحياة وتهيئة مكان للبشر فيه
استكشاف في المستقبل.
تجمع بيرسيفيرانس عينات من الصخور والتربة،
وتختبر بعضها بنفسها وتترك البعض الآخر ليتم جمعها
وعاد إلى الأرض لاحقًا.
نحن فقط في بداية مهمة المثابرة.
لدينا الكثير لنتعلمه
لكنني أعتقد أننا جميعًا سنشعر بسعادة غامرة إذا
تمكنا بالفعل من العثور على علامات محددة للماضي
الحياة على المريخ... سيكون ذلك أمرًا لا يصدق.
لا أعرف الشكل الذي قد يتخذه ذلك،
لكننا سنبحث عنه بكل الطرق التي نعرفها.
بينما تبحث "بيرسيفيرانس" عن أدلة
على وجود حياة قديمة على المريخ،
يكتشف كيوريوسيتي إشارات إلى احتمال
وجود حياة على الكوكب الأحمر الآن.
في حفرة غيل، اكتشف كيوريوسيتي
زيادة هائلة في غاز الميثان.
غاز الميثان الذي اكتشفناه في الغلاف الجوي
من المحتمل أن يكون المريخ مثيرًا للغاية.
معظم غاز الميثان الموجود في هوائنا، وفي
الغلاف الجوي للأرض، هو من أصل حيوي.
تم إطلاقه عن طريق الكائنات الحية.
إن نتيجة كيوريوسيتي مثيرة، لأننا نعلم
أن هذا لا يمكن أن يكون غاز الميثان القديم.
الميثان مثير للاهتمام حقًا، لأنه يتمتع
بفترة بقاء قصيرة في الغلاف الجوي،
مما يعني أنه ينهار بسرعة كبيرة.
أيًا كان ما ينتج غاز الميثان في
غيل كريتر فهو يفعل ذلك الآن.
لقد اكتشف الفضول غاز الميثان عدة مرات من قبل.
لكن هذا هو المبلغ الأكبر حتى الآن.
السؤال هو ما الذي خلقه؟
ربما يكون هذا الميثان المريخي
هو أول أثر وجدناه للحياة المريخية،
الكائنات الحية الدقيقة التي تعيش في أعماق الأرض.
أو ربما هذا الميثان ليس بيولوجيًا، بل جيولوجيًا.
وهو غاز الميثان الذي تم إطلاقه
بواسطة العمليات البركانية في الماضي.
الإحباط هو أننا لا نستطيع
التمييز بين الاثنين تمامًا حتى الآن.
كل ما يمكننا فعله هو الاستمرار في
استنشاق الهواء وتوثيق متى وأين نراه.
تصبح الصورة أكثر إثارة للاهتمام عندما يكتشف
كيوريوسيتي الأكسجين بكميات أكبر من المتوقع.
هناك الكثير من الأكسجين على المريخ أكثر
مما توقعنا، وهو أمر غريب في المقام الأول.
وكمية الأكسجين تتغير موسميا.
هناك شيء ما في المريخ أو عليه
يضيف الأكسجين إلى الغلاف الجوي للمريخ
خلال فصلي الربيع والصيف، ثم
نقلها خلال فصلي الخريف والشتاء.
هناك شيء يتحكم بشكل نشط في كمية
الأكسجين في الغلاف الجوي للمريخ.
ما هذا؟
يأتي معظم الأكسجين الموجود على الأرض من الكائنات الحية
التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي، ويتغير مع الفصول.
لدينا اختلافات طبيعية ودورية وموسمية في
كمية الأكسجين هنا على الأرض بسبب الحياة.
تقع أكبر مساحة من اليابسة على
وجه الأرض في نصف الكرة الشمالي.
وهذا يعني أنه خلال فصل الصيف الشمالي،
يتم توليد معظم الأكسجين الموجود على الأرض.
لذلك هناك ذروة في الأكسجين خلال فصل الصيف الشمالي.
إذن من أين يأتي الأكسجين الموجود على المريخ؟
الأكسجين هو نتيجة معروفة لحياة عملية التمثيل الضوئي.
إنها التوقيع الحيوي.
إنها علامة على الحياة.
هل هذه علامة على الحياة على المريخ؟
تمثل التغيرات الجوية في
الأكسجين والميثان لغزًا رائعًا
وتلميح محيرة للحياة.
إن تفسير الحياة على المريخ لهذه التغيرات في الميثان
والأكسجين سيكون مثيرًا للاهتمام بشكل لا يصدق.
لذلك ربما يكون من الخطأ.
ربما تكون الإجابة مملة أكثر،
وليس أن الكيمياء مملة، ولكنها...
إنها أقل إثارة للاهتمام من الحياة.
نحن علماء المريخ، بالطبع، متحمسون دائمًا لرؤية
علامات ربما تشير إلى مدى الحياة على المريخ،
ولكننا سنحتاج إلى دليل قوي حقًا قبل أن نشعر
بالإثارة حقًا لأننا حققنا هذا الاكتشاف.
يواصل جيش المستكشفين
الآليين إعادة كتابة قصة المريخ،
اكتشاف عالم دافئ
ورطب مع إمكانية الحياة.
والآن، سوف يقوم جيل جديد من
الروبوتات بقيادة بيرسيفيرانس بالحفر
أعمق في ماضي الكوكب الأحمر
المضطرب وحاضره المتجمد
وربما تضرب العُقدة الأم، الحياة نفسها.
مع كل مهمة جديدة إلى المريخ،
آمل أن يجد شخص ما
دليلاً على وجود الحياة هناك
في الماضي أو ربما لا يزال يفعل الآن.
ومع كل هذه المهام في العديد من الأماكن على هذا
الكوكب، ربما الآن هو أفضل وقت للإجابة على هذا السؤال.
سواء كان من المحتمل أن تجد
المثابرة حياة على المريخ أم لا،
لقد أعددنا أنفسنا للنجاح، وأنا متفائل جدًا
بأن نتمكن أخيرًا من الإجابة على هذا السؤال،
السؤال الكبير.
هل نحن وحيدون؟