آیا مریخ واقعاً آب مایع مخفی دارد؟ کشف جدید باورهای پیشین را در هم می‌ریزد!
دانشمندان در حال بازنگری امکان وجود آب مایع بر روی مریخ هستند — آیا آنچه را به‌عنوان کشف تحول‌آفرینی می‌دانستیم، شاید تفسیر غلطی بزرگ باشد؟
سال‌هاست که دانشمندان درباره این که آیا مریخ می‌تواند آب مایع داشته باشد زیر سطح یخ‌زده‌اش به بحث پرداخته‌اند. یافته‌های اخیر راداری، به‌ویژه از رادار پیشرفته مریخ برای بررسی زیرسطح و یونوسفر (MARSIS)، امکان وجود آب مایع در کلاهک یخی جنوبی را نشان داد. اما داده‌های جدید از رادار SHARAD روی‌پویش‌کننده مریخ (Mars Reconnaissance Orbiter) این نظریه را زیر سؤال برده‌اند. در مقاله‌ای منتشر شده در Geophysical Research Letters، گرت مورگان و تیم او به بررسی این نتایج متناقض می‌پردازند و بینش‌های تازه‌ای دربارهٔ آنچه واقعاً زیر پوشش یخی مریخ نهفته است ارائه می‌دهند.
مریخ: صحرایی یخ‌زده با پتانسیل پنهان؟
مریخ، که روزگاری مهد رودهای جاری و آب‌های گسترده بود، پس از میلیاردها سال شرایط سخت، به‌طور کامل دگرگون شده است. امروزه سطح آن سرد و خشک است و آب مایع به‌نظر می‌رسد احتمالی بعید باشد. اما خوانش‌های قبلی رادار، از جمله آن‌ها توسط MARSIS، روایت متفاوتی را نشان داد. در زیر کلاهک یخی جنوبی، بخشی به‌عرض ۲۰ کیلومتر بازتاب‌های راداری غیرعادی نشان داد که دانشمندان را به این حدس برد که ممکن است آب مایع زیر یخ وجود داشته باشد. این کشف نویدبخش به‌نظر می‌رسید — تا زمانی که یافته‌های اخیر SHARAD تصویری متفاوت ارائه داد.
پژوهشگران مدت‌ها پیش گمان می‌کردند که ممکن است آب مایع هنوز در حفره‌هایی بر روی مریخ وجود داشته باشد، به‌ویژه زیر کلاهک‌های یخی آن که شرایط ممکن است نسبت به سطح سیاره، پایدارتر باشد. با این حال، برای باقی ماندن آب مایع به‌صورت پایدار زیر یخ، عواملی نظیر حرارت ناشی از فعالیت‌های آتشفشانی یا غلظت بالای نمک‌ها لازم است تا از یخ‌زدگی آب جلوگیری کنند. این درک، پایهٔ بسیاری از هیجان‌های پیرامون داده‌های MARSIS بود، اما یافته‌های جدید SHARAD نشان می‌دهند که وضعیت ممکن است پیچیده‌تر از آنچه تصور می‌شد باشد.
(Geophysical Research Letters)
MARSIS در مقابل SHARAD: دو رادار، دو دید متفاوت
گرت مورگان و همکاران در مقاله‌ای که در Geophysical Research Letters منتشر کردند، به تضاد واضح بین سیگنال‌های راداری ضبط‌شده توسط MARSIS و SHARAD پرداخته‌اند. رادار MARSIS که با فرکانس‌های پایین‌تر کار می‌کند، بازتاب‌های قوی از کلاهک یخی را شناسایی کرد که وجود آب مایع زیر آن را نشان می‌داد. این کشف نویدبخش این بود که مریخ ممکن است بیش از آب یخ‌زده در خود داشته باشد — احتمالاً حتی محیطی قابل سکونت.
با این حال، SHARAD با فرکانس‌های بالاتر کار می‌کند و توانایی دقیق‌تری برای نفوذ به سطح مریخ دارد. تا پیش از این، سیگنال‌های آن به اندازه کافی عمیق نمی‌رسیدند تا زیر یخ را بررسی کنند، اما یک مانور جدید به نام «رول بسیار بزرگ» (VLR) به تیم اجازه داد تا به لایه‌های عمیق‌تر دست یابند. هنگامی که این تکنیک جدید به کار گرفته شد، SHARAD سیگنال بسیار ضعیف‌تری را در همان مکانی که MARSIS به‌عنوان نقطه‌گرم آب مایع علامت‌گذاری کرده بود، شناسایی کرد.
در حالی که یافته‌های MARSIS هیجان‌زای بود، سیگنال ضعیف SHARAD به این امکان اشاره می‌کند که منطقه بازتابی بالا شاید به‌طور کلی نشانه‌ای از آب مایع نباشد. سیگنال ضعیف SHARAD نشان می‌دهد که ممکن است سطح صاف و صلبی زیر یخ وجود داشته باشد — امری کاملاً متفاوت از آب مایع که توسط MARSIS پیشنهاد شده بود.
(Geophysical Research Letters)
چرا این اختلاف؟ درک بازتاب‌های راداری
کلید درک این اختلاف در طبیعت بازتاب‌های راداری نهفته است. MARSIS با رادار کم‌فرکانس خود بهتر می‌تواند یخ را نفوذ کرده و ویژگی‌های در مقیاس بزرگ زیر سطح را آشکار سازد. بازتاب‌های سیگنال قوی آن از منطقه بازتابی بالا، دانشمندان را به این فرض هدایت کرد که ممکن است آب مایع در آن مخفی باشد.
از سوی دیگر، SHARAD با استفاده از فرکانس‌های بالاتر، وضوح و دقت بیشتری ارائه می‌دهد. اگرچه پیش از این قادر به نفوذ تا این عمق نبود، تکنیک جدید VLR قدرت سیگنال آن را افزایش داد و اجازه داد به پایه یخ برسد، جایی که MARSIS بازتاب‌های قوی را دریافت کرده بود. با این حال، سیگنال دریافت‌شده ضعیف بود که نشان می‌دهد این ناحیه ممکن است از زمینی صاف یا مواد دیگر تشکیل شده باشد نه آب مایع.
توضیح‌های جایگزینی برای بازتاب‌های راداری که هر دو ابزار شناسایی کرده‌اند وجود دارد. لایه‌های یخ دی‌اکسید کربن که رفتار متفاوتی نسبت به یخ آب دارند، می‌توانند بازتاب‌های راداری قوی‌تری ایجاد کنند؛ یا یخ شور و رس نیز می‌توانند عامل این سیگنال باشند. این مواد همچنان بازتابی به‌قدر کافی قوی ایجاد می‌کنند تا نشانه‌ای از وجود چیزی زیر سطح باشد، اما لزوماً آب مایع نیست.