کشف آب مایع در مریخ؛ یکی از ۱۰رویداد برتر اخترزیست‌شناسی در سال۲۰۱۸

بابک خلیلی مرندی: با نزدیک شدن به پایان هرسال میلادی،مجله‌ی اخترزیست‌شناسی ۱۰رویداد برتر آن سال را منتشر می‌کند. در اولین گزارش این مجله به این موضوع اشاره‌شده که جستجوی طولانی‌مدت آب بر روی مریخ ممکن است نهایتاً به موفقیت رسیده باشد. این گزارش در تاریخ ۵جولای ۲۰۱۸منتشر شد. 

کشف آب مایع در حدود یک مایلی زیر کلاهک یخی قطب جنوب مریخ

 

سیگنال‌های بازگشتیِ رادار، وجود آب مایع در زیر کلاهک یخی قطب جنوب مریخ را آشکار ساخته که نقطه‌ی عطفی در اکتشافات ما در سیاره‌ی سرخ به‌عنوان یک جهانِ بالقوه قابل سکونت به شمار می‌رود. آبی که مارسیس کشف کرده در عمق ۱.۵کیلومتری زیر یخ و به شکل دریاچه‌ای با عرض ۲۰کیلومتر است که در قسمت زیرین دشت‌های یخ‌زده‌ی منطقه‌ی پلانیوم آستریل (Planum Australe) قرار دارد. مارسیس، رادار پیشرفته‌ی مریخ به‌منظور عمق سنجیِ زیرسطحی و یون کره ( یونوسفر ) هست.این ابزار بر روی فضاپیمای مارس اکسپرس متعلق به آژانس فضایی اروپا (ESA) نصب‌شده است. عمق این دریاچه تعیین دقیقِ امواج صوتی رادار که از مرز بین سنگ‌ها و سطح زیرینِ کلاهک یخی منعکس‌شده را ناممکن می‌سازد، بدین معنی که آب ممکن است در مکان‌هایی به عمق دریاچه‌ی وستک در زمین و جاهایی که ضخامت لایه‌ی گل‌آلود یک متر است، وجود داشته باشد. برای اینکه آب بتواند زیر یخ سرد، در دمای پایین و تحت‌فشار به‌صورت مایع باقی بماند، می‌بایستی به‌صورت آب‌شور اشباع‌شده از نمک پر کلرات باشد تا نقطه‌ی انجماد آن پایین بیاید. پر کلرات‌هایی که کاوشگر فونیکس ناسا (NASA) اولین بار آن‌ها را در سال۲۰۰۸ در سیاره‌ی سرخ شناسایی کرد، همه جای مریخ وجود دارند. بااین‌وجود، ماهیت آب‌های زیرزمینی ( زیرسطحی ) وقتی‌که برای حیات مناسب و سازگار تشخیص داده می‌شوند باعث حیرت می‌گردند. دانشمندان علوم سیاره‌ای همواره در سیاره‌ی سرخ به دنبال آب بوده‌اند، همان‌طور که میدانیم، حیات بدون آب نمی‌تواند ادامه‌یابد، زیرا آب به‌عنوان یک حلال در زیست‌شیمی حیات نقش اساسی دارد. ادعاهای قبلی مبنی بر شواهد وجود آب مایع در شکل‌های دره مانند و امتدادهای تاریک موسوم به شیب برگشتی که علت شکل‌گیری آن‌ها را اثر آب‌شور می‌دانستند دستخوش تغییر شده و دلیل آن را مربوط به حرکت بهمن مانند مواد جامد خشک می‌دانند. این کشف جدید حاکی از این است که آب مایع همیشه در مریخ وجود داشته، ولی ما در مکان‌هایی اشتباه به دنبال آن بوده‌ایم. 

وجود آب مایع در این منطقه از مریخ لزوماً به معنای زیست پذیر بودن آن نیست. بخشی از مشکل این است که نمی‌دانیم آبی که مارسیس کشف کرده چقدر سرد است. بر روی زمین، یکی از جانداران شدید دوست (به گروهی از ارگانیسم‌ها گفته می‌شود که در محیط‌های خشن و شدید فیزیکی یا شیمیایی که عموماً بیشتر انواع زیست در آن‌ها ناممکن است زندگی می‌کنند) که قادر است در شرایط سرد و خشن زنده بماند،باکتری سینکوکوس لیویدوس (Synechococcus lividus) است. این باکتری در دماهای منفی ۲۰درجه‌ی سلسیوس (منفی ۴درجه‌ی فارنهایت) موفق به ادامه‌ی زندگی است. دیگر اشکال حیات ممکن است در دماهای سردتر راه‌هایی برای سازگاری برای بقا و البته نه به‌منظور دوست داشتن این شرایط برای رشد و نمو بیابند. با این‌همه، بسته به اینکه آب چقدر شور است،می‌تواند به‌طور بالقوه تا دمای منفی ۷۰درجه‌ی سلسیوس ( منفی ۹۴درجه‌ی فارنهایت) به حالت مایع باقی بماند. از این‌رو این سؤال همیشه مطرح است که آیا آب به‌اندازه‌ی کافی برای حیات گرم هست، شاید ارگانیسم‌های شدید دوستِ مریخی به‌مراتب بیشتر از همتایان شدید دوستِ زمینی خود در زیستن در شرایط بسیار سرد موفق باشند.دریاچه‌ی پلانیوم آستریل ممکن است تنها پهنه‌ی آبیِ زیرسطحی در مریخ نباشد، زیرا مارسیس به دلیل محدودیتِ وضوح (تفکیک‌پذیری) فضایی‌اش قادر به یافتن پهنه‌های آبی کوچک‌تر از این دریاچه نیست. مشکل دیگر این است که شاراد (SHARAD) که یک رادار کم‌عمق نصب‌شده بر روی مدارگرد شناسایی مریخ وابسته به ناسا هست، در یک فرکانس بالاتری عمل می‌کند که برای مطالعه‌ی یخ بر روی سطح طراحی‌شده است. پالس‌های راداری فرکانس بالا قادر نیستند به‌قدر کافی به عمق نفوذ کنند، درنتیجه نمی‌توانند مرز بین یخ و مایعِ زیرین کلاهک قطبی را شناسایی نمایند، لذا شاراد نتوانسته این دریاچه را کشف کند.

در حال حاضر انتظار می‌رود که مأموریت‌های آینده نیز در مراحل طراحی دارای سامانه‌های راداریِ عمق سنجی فرکانس بالا باشند. روبرتو اروسی (Roberto Orosei) از انیستیتوی ملی اخترشناسی ایتالیا (Istituto Nazionale di Astrofisica) و سرپرست این پژوهش، امید خود را متوجه مأموریت مدارگرد، سطح‌نشین و سطح‌نورد جهانی سنجش‌ازدور مریخ کرده که ابزار آزمایش ژرفاسنجی را سوار بر خود دارد.این رادار در فرکانس‌های بینِ ۵مگاهرتز مارسیس و ۲۰مگاهرتز شاراد عمل می‌کند. دریاچه‌ی زیرسطحی مریخی همچنین یادآور چالش‌های حفاری در زیر یخ به‌منظور رسیدن به آب مایع و نمونه‌برداری از آن، پروژه‌های حفاری در دریاچه‌های زیرینی کره‌ی زمین مانند دریاچه‌ی وستوک و طرح‌های مأموریتی جهت رفتن به قمر مشتری یعنی اروپا یا انسلادوس قمر زحل و حفاری به‌منظور نمونه‌برداری از اقیانوس‌های آن‌ها هست. دریاچه‌ی قطب جنوب مریخ حتی می‌تواند یک زمینه‌ی آزمایش کامل به‌منظور مأموریت‌های جاه‌طلبانه‌ی بیشتر در سیارات بیرونی منظومه‌ی شمسی باشد.