آیا مریخ واقعاً آب مایع مخفی می‌کند؟ کشف جدید باورهای پیشین را از بین می‌برد!
دانشمندان در حال بازنگری امکان وجود آب مایع بر روی مریخ هستند—آیا آنچه را به‌عنوان کشفی انقلابی می‌دانستیم، می‌تواند یک اشتباه بزرگ در تفسیر باشد؟
سال‌ها، دانشمندان درباره این که آیا مریخ می‌تواند آب مایع داشته باشد در زیر سطح یخی‌اش، به‌جدال می‌پرداختند. یافته‌های جدید راداری، به‌ویژه از رادار پیشرفته مریخ برای زیرسطح و صدا‌برداری یونوسفر (MARSIS)، احتمال وجود آب مایع در درپوش یخی جنوبی را نشان دادند. اما داده‌های تازه‌ای که از رادار SHARAD بر روی مریخ‌کاوی‌گر (Mars Reconnaissance Orbiter) به دست آمد، تردیدهایی را نسبت به این نظریه برانگیخت. در مقاله‌ای که در Geophysical Research Letters، گرت مورگان و تیم او منتشر شد، به این نتایج متضاد پرداخته و بینش‌های نوینی درباره آنچه واقعاً زیر پوشش یخی مریخ نهفته است، ارائه می‌دهند.
مریخ: صحرا‌ای یخ‌زده با پتانسیل مخفی؟
مریخ که پیش از این خانهٔ رودخانه‌های جاری و آب‌های گسترده بود، پس از میلیاردها سال شرایط سخت، دگرگون شده است. امروزه سطح آن سرد و خشک است و وجود آب مایع به‌نظر می‌رسد احتمالی کم داشته باشد. با این حال، خوانش‌های راداری پیشین، از جمله آن‌ها از MARSIS، داستانی متفاوت را نشان دادند. در زیر درپوش یخی جنوبی، بخشی به‌عرض ۲۰ کیلومتر بازتاب‌های راداری غیرعادی نشان داد که باعث شد دانشمندان تصور کنند ممکن است آب مایع زیر یخ وجود داشته باشد. این کشف امیدبخش به‌نظر می‌رسید—تا زمانی که نتایج اخیر SHARAD تصویری متفاوت ارائه داد.
پژوهشگران برای مدت طولانی بر این باور بودند که ممکن است آب مایع هنوز در حفره‌های مریخ وجود داشته باشد، به‌ویژه زیر درپوش‌های یخی‌اش که شرایط می‌تواند نسبت به سطح سیاره پایدارتر باشد. با این حال، برای اینکه آب مایع زیر یخ پایدار بماند، عواملی نظیر حرارت ناشی از فعالیت‌های آتشفشانی یا غلظت بالای نمک‌ها لازم است تا از یخ‌زدن آن جلوگیری کنند. این درک پایهٔ بسیاری از هیجان‌های پیرامون داده‌های MARSIS بود، اما یافته‌های جدید SHARAD نشان می‌دهد وضعیت ممکن است پیچیده‌تر از آنچه انتظار می‌رفت باشد.
(Geophysical Research Letters)
MARSIS و SHARAD: دو رادار، دو دید متفاوت
گرت مورگان و همکاران، در مقاله‌ای که در Geophysical Research Letters منتشر شد، به تضاد واضح بین سیگنال‌های راداری که توسط MARSIS و SHARAD ثبت شده بود، پرداخت. رادار MARSIS که در فرکانس‌های پایین‌تر کار می‌کرد، بازتاب‌های قوی از درپوش یخی را ثبت کرد که وجود آب مایع زیر آن را نشان می‌داد. این کشف همانند امیدی به‌نظر می‌رسید که مریخ ممکن است بیش از آب یخی نگه دارد—شاید حتی محیطی قابل ساکنگی.
با این حال، SHARAD در فرکانس‌های بالاتر کار می‌کند و توانایی دقیق‌تری برای نفوذ به سطح مریخ دارد. تا اخیراً، سیگنال‌های آن به اندازه کافی عمیق برای بررسی زیر یخ نمی‌رسیدند، اما یک تکنیک جدید به نام «چرخش بسیار بزرگ» (VLR) به تیم اجازه داد لایه‌های عمیق‌تر را بررسی کنند. هنگامی که این روش جدید اعمال شد، SHARAD سیگنال بسیار ضعیف‌تری را در همان موقعیتی که MARSIS آن را به‌عنوان نقطهٔ داغ برای آب مایع شناسایی کرده بود، شناسایی کرد.
در حالی که نتایج MARSIS هیجان‌زایی کرد، سیگنال ضعیف SHARAD به احتمال این اشاره می‌کند که منطقهٔ بازتاب بالا شاید اصلاً نشانهٔ آب مایع نباشد. سیگنال ضعیف SHARAD نشان می‌دهد که ممکن است زمین صاف و جامد زیر یخ وجود داشته باشد—چیزی کاملاً متفاوت از آب مایع که توسط MARSIS پیشنهاد شده بود.
(Geophysical Research Letters)
چرا این اختلاف؟ درک بازتاب‌های راداری
کلید درک این تناقض در طبیعت بازتاب‌های راداری نهفته است. MARSIS، که رادار با فرکانس پایین‌تری دارد، برای نفوذ به یخ و آشکارسازی ویژگی‌های بزرگ‌مقیاس زیر سطح مناسب‌تر است. بازتاب‌های سیگنال قوی آن از منطقهٔ بازتابی بالا، دانشمندان را به این فرضیه سوق داد 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 نتوانست تا این عمق نفوذ کند، تکنیک VLR جدید قدرت سیگنال آن را ارتقا داد و به آن امکان داد تا به پایهٔ یخ برسد، جایی که MARSIS بازتاب‌های قوی را ثبت کرده بود. با این حال، سیگنال دریافتی ضعیف بود، که نشان می‌دهد ممکن است این ناحیه از زمین صاف یا مواد دیگری تشکیل شده باشد نه آب مایع.
تبیین‌های دیگری 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 نمکی و خاک رس نیز می‌توانند مسئول این سیگنال باشند. این مواد همچنان می‌توانند بازتابی به‌قدر کافی قوی ایجاد کنند که چیزی زیر سطح را نشان دهد، اما لزوماً آب مایع نیست.