دانشمندان برای اولین بار حوضههای رودخانههای باستانی مریخ را نقشهبرداری کردند. این مکانها میتوانند مکانهای عالی برای جستجوی حیات باستانی باشند
“ما سادهترین کاری را که میتوانستیم انجام دادیم — فقط آنها را نقشهبرداری کردیم و به هم پیوستیم.”
برای اولین بار، دانشمندان سیستمهای وسیع زهکشی رودخانهای به مقیاس قارهای بر روی مریخ را نقشهبرداری کردهاند — شبکههای باستانی که ممکن است از جمله مکانهای بسیار امیدبخش برای جستجوی نشانههای حیات گذشته باشند.
بیلیونها سال پیش، پیش از آنکه سیارهٔ سرخ به صحرای یخبندان امروز تبدیل شود، آب سطح مریخ را بهصورت گسترده شکل داد. به مدت دههها، مریخ دانشمندان را با سرنخهای نجواآمیز وسوسه میکرد؛ رودخانههای خشککردهای که درهها را حفر و از لبههای دهانههای سنگی به درههای عمیق جاری میشدند و دنیایی را نشان میدادند که زمانی شبیهتری به زمین بود. اما با اینکه دانشمندان هزاران مسیر آبدریایی باستانی را فهرست کرده بودند، نمیدانستند این مسیرها چگونه با هم ترکیب میشدند یا آیا مریخ زمانی میزبان سامانههای بزرگ و یکپارچهٔ رودخانهای مشابه آنها بود که برخی از متنوعترین محیطهای زیستی زمین را پشتیبانی میکردند.
در مناطقی که گودالهای اثرات یا میلیاردها سال فرسایش، منظر باستانی را تحریف کرده بودند، پژوهشگران با بررسی توپوگرافی و جهتگیری درههای اطراف، مسیر جریانهای سابق رودها را استنتاج کردند، این مطالعه اشاره میکند.
نتایج آنها نشان میدهد که مریخ اولیه یک پچورک از حوزههای آبریز جداگانه بود، اما تعداد کمی از مگاحوضهها بهعنوان نقالههای سیارهای عمل میکردند و مواد مغذی و نشانههای زیستی بالقوه را در مسافتهای وسیع جابهجا میکردند.
بههمپیوست کردن گذشتهٔ آبدار مریخ
در یک مطالعهٔ جدید، گودج و همکارانش اکنون دههها از مشاهدات مداری و نقشههای پیشین درهها، بسترهای دریاچه و درههای خروجی را ترکیب کردهاند، با استفاده از مجموعهدادههای فضایی مریخ اودیسی ناسا که بیش از 90٪ سیاره را نقشهبرداری کرده است. سپس تیم مسیر اتصال این ویژگیها را ردیابی کرد و نشان داد که کدامیک به شبکههای متصل و یکپارچهٔ زهکشی تعلق دارند.
“ما سادهترین کاری را که میتوانستیم انجام دادیم — فقط آنها را نقشهبرداری کردیم و به هم پیوستیم,” عبدالله زکی، پژوهشگر پسادکتری در گروه علوم زمین و سیارات دانشگاه آستین که رهبری این مطالعه جدید را بر عهده داشته است، در همان بیانیه گفت.
در مناطقی که گودالهای اثرات یا میلیاردها سال فرسایش، منظر باستانی را تحریف کرده بودند، پژوهشگران با بررسی توپوگرافی و جهتگیری درههای اطراف، مسیر جریانهای سابق رودها را استنتاج کردند، این مطالعه اشاره میکند.
نتایج آنها نشان میدهد که مریخ اولیه یک پچورک از حوزههای آبریز جداگانه بود، اما تعداد کمی از مگاحوضهها بهعنوان نقالههای سیارهای عمل میکردند و مواد مغذی و نشانههای زیستی بالقوه را در مسافتهای وسیع جابهجا میکردند.
تیم ۱۶ حوضهٔ زهکشی اصلی را شناسایی کرد که هر کدام حداقل ۳۸٬۶۱۰ مایل مربع (۱۰۰٬۰۰۰ کیلومتر مربع) مساحت دارند، همان حداقل سایزی که برای تعریف حوضههای بزرگ رودخانهای بر روی زمین بهکار میرود. بهصورت مجموع، این شبکهها پیشتر حدود ۱٫۵ میلیون مایل مربع (۴ میلیون کیلومتر مربع) را پوشش میدادند، تقریباً ۵٪ از زمینهای باستانی مریخ. این نسبت همچنین احتمالاً محافظهکارانه است، پژوهشگران یادآور میشوند، چرا که حوادث اثر و فرسایش بادی بخش بزرگتری از منظرهٔ اولیهٔ رودخانهای سیاره را از بین بردهاند.
در زمین، تکتونیکساختن رشتهکوهها و درههای عمیق است که سامانههای رودخانهای را هدایت و بههم متصل میکند. بدون این فرآیند، مریخ تنها به ۱۶ حوضهٔ اصلی محدود شد در مقایسه با حدود ۹۱ حوضهٔ اصلی روی زمین.
با وجود قطعهپذیری کوچکشان، این چند حوضهٔ مریخی ممکن است از جمله مکانهای علمیاً باارزشترین برای کاوشهای آینده باشند، گفتند دانشمندان. هنگامی که پژوهشگران میزان رسوبی را که رودهای باستانی جابجا کردهاند برآورد کردند، دریافتند که این ۱۶ حوضهٔ بزرگ تقریباً نیمی از تمام رسوبات ناشی از فرسایش رودهای مریخ را انتقال دادهاند، که نشاندهنده تأثیر فوقالعادهای بر تکامل زمینشناسی مریخ است. تنها یک حوضه که به یکی از بزرگترین درههای مریخ به نام Ma’adim Vallis میریزد، حدود ۱۵٪ از مجموع را تشکیل میداد.
در زمین، سامانههای بزرگمقیاس رودخانهای نقطههای داغ تنوع زیستی هستند، جایی که آب از میان انواع سنگها جریان مییابد و محیطهای طولانیالعمر و غنی از ترکیبات شیمیایی را ایجاد میکند. مگا‑حوضههای مریخ نیز ممکن است نقش مشابهی را در دورهای که آب مایع فراوان بود، ایفا کرده باشند. و اگر حیات زمانی بر روی سیارهٔ سرخ جایگاهی پیدا کرده باشد، تیم میگوید این بزرگراههای رودخانهای باستانی — که پیشتر تقریباً نیمی از رسوبات جابهجا شده توسط رودهای مریخ را حمل میکردند — ممکن است مکانهایی باشند که شواهد آن هنوز در آنها باقی ماندهاند.
“هرچه مسافت طولانیتر باشد، آب بیشتر با سنگها تعامل میکند و بنابراین احتمال واکنشهای شیمیایی که میتوانند به نشانههای حیات تبدیل شوند، بیشتر میشود,” زکی در بیانیه گفت.
نقشهٔ جدید مگا‑حوضه میتواند بهعنوان یک نقشهراه قدرتمند برای مأموریتهای آینده به مریخ عمل کند، بهویژه برای آنهایی که بهدنبال ردپاهای شیمیایی حیات هستند یا برنامهریزی برای کارزارهای بازگرداندن نمونه دارند، پژوهشگران میگویند.
“این یک موضوع بسیار مهم برای فکر کردن درباره مأموریتهای آینده و مکانهایی که ممکن است برای جستجوی حیات به آنها بروید,” گودج در بیانیه گفت.
این پژوهش در یک مقاله که در ۲۴ نوامبر در نشریه Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شده توصیف شده است.