راز اسرارآمیز آب شور در مریخ فاش شد!

آیا آب مایع در مریخ وجود دارد؟

بیش از صد سال پیش، ستاره‌شناس پرسیوال لاول وجود کانال‌هایی در مریخ را مطرح کرد که به منظور انتقال آب از کلاهک‌های یخی مریخ به مناطق خشک‌تر و پایین‌تر طراحی شده بودند. این موضوع به‌طور طبیعی به وجود موجوداتی به نام مریخی‌ها برای ساخت این کانال‌ها نیاز داشت. اگرچه با پیشرفت تلسکوپ‌ها، نظریه لاول رد شد، اما سوال وجود آب مایع در مریخ همچنان محققان را به خود مشغول کرده است. آب مایع یکی از پیش‌نیازهای اساسی برای وجود یک سیاره قابل سکونت است.

با این حال، ترکیب دمای پایین، فشار جوی و فشار بخار آب در مریخ به این معناست که هر آب مایع که در آنجا پیدا شود، احتمالاً بلافاصله یخ می‌زند، به جوش می‌آید یا تبخیر می‌شود، که وجود آن را غیرمحتمل می‌سازد. با این وجود، محققان همچنان به دنبال شواهدی برای وجود آب مایع در مریخ هستند. یکی از کشفیات جالب، خطوط شیب‌دار تکرارشونده یا RSL است که ویژگی‌های خطی تیره‌ای هستند که در شیب‌های تند در مناطق خاصی از مریخ یافت می‌شوند. این خطوط نشان‌دهنده تغییرات فصلی هستند و در فصل‌های گرم ظاهر می‌شوند و در فصل‌های سرد محو می‌شوند که این رفتار با رفتار آب مایع سازگار است.

ویژگی‌های نواردار و چندوجهی در پرمفراست مریخی نیز به‌عنوان شواهدی از چرخه‌های حرارتی مطرح شده‌اند. همچنین شواهدی برای وجود انواع مختلفی از آب نمکی مایع نیز ارائه شده است. اما مقاله‌ای جدید که در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم ایالات متحده منتشر شده است، به شدت به این فرضیه که ما به زودی آب مایع را در RSLها، پرمفراست یا آب نمکی‌ها در مریخ پیدا خواهیم کرد، انتقاد می‌کند.

این مقاله با عنوان طبیعت مبهم آب نمکی مایع مریخی به‌طور مشترک توسط وینسنت شوریه، استاد پژوهش در مرکز علوم فضایی و سیاره‌ای دانشگاه آرکانزاس، و ریچل اسلنگ، پژوهشگر پسادکتری در موسسه ماه و سیارات در هیوستون، تگزاس، نوشته شده است. اسلنگ دکترای خود را در دانشگاه آرکانزاس زیر نظر شوریه که به مدت ۲۰ سال به مطالعه نشانه‌های آب مایع در مریخ پرداخته، کسب کرده است. به‌طور خلاصه، او نیز به اندازه دیگران به وجود آب مایع در مریخ علاقه‌مند است، اما معتقد است که شواهد کافی هنوز وجود ندارد.

هدف این مقاله آموزش عمومی درباره وضعیت کنونی دانش در مورد وجود آب مایع در مریخ است.

تحقیقات جدید درباره آب مایع در مریخ

«من مدت‌ها بود که می‌خواستم این مقاله را بنویسم»، شوریه گفت، «چون فکر می‌کنم در این زمینه سردرگمی، سوءتفاهم و تفسیرهای نادرست زیادی وجود دارد که تحقیقات درباره وضعیت آب مایع در مریخ را تحت تأثیر قرار می‌دهد.» نویسندگان پیشنهاد می‌کنند که نگاهی دقیق‌تر به رگه‌های تیره (RSLs) نشان می‌دهد که رفتار آن‌ها با جریان‌های شن و گرد و غبار سازگار است و نیازی به آب برای ایجاد آن‌ها نیست. همچنین، داده‌های موجود از مدارگردهای مریخی نمی‌توانند تأیید کنند که آب مایع نقشی در توسعه RSLها ایفا می‌کند.

برخی از محققان بر این باورند که نمک‌های مایع، که محلول‌هایی با غلظت بالای نمک‌ها هستند، مانند اقیانوس‌های زمین، ممکن است کلید پیدا کردن آب مایع در مریخ باشند. نمک‌های مایع می‌توانند در دماهای بسیار پایین‌تر یخ بزنند و در مریخ نمک‌های زیادی وجود دارد. از میان این نمک‌ها، پرکلرات‌ها به نظر می‌رسد که امیدوارکننده‌ترین گزینه باشند، زیرا دماهای یوتکتیک بسیار پایینی دارند (که در آن نقطه ذوب یک مخلوط کمتر از هر یک از اجزای آن است). به عنوان مثال، یک محلول پرکلرات کلسیم در دمای -75 درجه سانتی‌گراد جامد می‌شود، در حالی که دمای متوسط سطح مریخ در خط استوا -50 درجه سانتی‌گراد است، که به طور نظری نشان می‌دهد ممکن است ناحیه‌ای وجود داشته باشد که در آن محلول پرکلرات کلسیم بتواند مایع بماند، به‌ویژه در زیر سطح.

نویسندگان سپس تمام استدلال‌ها برای و علیه تشکیل مایعات پایدار از نمک‌های مایع را بررسی می‌کنند. در نهایت، آن‌ها نتیجه‌گیری می‌کنند که عوامل محدودکننده مختلف، از جمله مقادیر نسبتاً کم از امیدوارکننده‌ترین نمک‌ها، فشار بخار آب و محل یخ، «به شدت فراوانی نمک‌های مایع را در سطح یا زیر سطح کم عمق محدود می‌کند.» و حتی اگر نمک‌های مایع تشکیل شوند، آن‌ها «به شدت غیرقابل سکونت از نظر استانداردهای زمینی خواهند بود.»

در بخش آخر مقاله، نویسندگان بیان می‌کنند: «با وجود این معایب و محدودیت‌ها، همیشه این احتمال وجود دارد که حیات مریخی به این نمک‌های مایع سازگار شده باشد و برخی از موجودات زمینی بتوانند در آن‌ها زنده بمانند. این موضوعی برای حفاظت سیاره‌ای است، زیرا در این صورت ممکن است حیات در مریخ امروز وجود داشته باشد. بنابراین، شناسایی نمک‌های مایع در محل همچنان یکی از اهداف اصلی اکتشاف سیاره سرخ باقی می‌ماند.»

نویسندگان در ادامه پیشنهاد می‌کنند که چالش‌های بعدی شامل بهبود ابزارهای لازم برای شناسایی مقادیر کم نمک‌های مایع، شناسایی بهتر مکان‌های مناسب برای جستجوی آن‌ها و انجام اندازه‌گیری‌های بیشتر در شرایط مریخی خواهد بود. «با وجود تمام تلاش‌های ما برای اثبات خلاف این موضوع»، شوریه نتیجه می‌گیرد، «مریخ همچنان یک بیابان سرد، خشک و کاملاً غیرقابل سکونت باقی می‌ماند.»