اكتشاف جديد يغير فهم جليد القطب الشمالي للمريخ
تغييرات جديدة في نسبة الغبار بجليد قطب المريخ الشمالي تكشف عن بيئة أبرد وأكثر نقاءً مما كان يُعتقد سابقاً وتعيد رسم فهمنا لمناخ المريخ وفرص وجود حياة مجهرية قديمة وورلد برس عربي يكشف التفاصيل.
تتغيّر الصورة العلمية لقطب المريخ الشمالي بعد تحليلٍ جديد يقول إنّ نسبة الغبار في جليد الماء هناك لا تتجاوز 3% من كتلته، في مقابل تقديراتٍ سابقة بلغت 25% في القلنسوة القطبية الشمالية والمناطق المحيطة بها. الفارق ليس تفصيلاً تقنياً، فنسبة الغبار في الجليد تتحكّم في مقدار ما يمتصّه الكوكب من أشعة الشمس، وبالتالي في مسار مناخه، وربما في فرص استضافته حياةً مجهرية في الماضي.
الدراسة التي أجراها الباحث Aditya Khuller من University of Washington مع الطالبة الباحثة Pari Mohan نُشرت في 8 سبتمبر في مجلة npj Space Exploration، وتعيد فتح نقاشٍ قديم في علوم الكواكب حول درجة «نظافة» الجليد القطبي المريخي. يقول Khuller موضّحاً جوهر الإشكال: «نعلم أنّ هناك جليد ماءٍ في المنطقة المحيطة بالقطب الشمالي للمريخ، لكن كان هناك خلافٌ واسع حول مدى اتّساخ ذلك الجليد بالغبار».
لماذا يغيّر الغبار قواعد اللعبة المناخية؟
العلاقة هنا بسيطة فيزيائياً لكنها حاسمة مناخياً: الجليد النظيف أكثر سطوعاً، فيمتصّ ضوءاً أقل ويعكس المزيد منه نحو الفضاء، وهو ما يُعرف بمعامل الانعكاس أو الـ«ألبيدو» (Albedo). كلما ارتفع هذا المعامل، قلّت الحرارة المحتجَزة، وقلّ تبخّر الجليد إلى الغلاف الجوي المريخي. يصف Khuller الأمر بمقارنةٍ يومية: «إذا كان الجليد أكثر اتساخاً، سيكون أغمق لوناً. تماماً كما يجعلك ارتداء قميصٍ أسود تحت الشمس أكثر دفئاً، يصبح الجليد المتّسخ أكثر دفئاً ويتبخّر بشكل أسرع على المريخ».
والمريخ، الواقع عند الحافة الخارجية لمنطقة الصلاحية للحياة في النظام الشمسي، كوكبٌ بارد أصلاً؛ فأي تعديل في معدّل امتصاص الجليد للطاقة الشمسية قد يُعيد رسم فهمنا لتاريخه المناخي القديم وللفترات التي ربما كانت أكثر دفئاً ورطوبة.
منهجٌ مُختبَر على الأرض ينجح حيث فشل النموذج القمري
التقديرات السابقة التي رفعت نسبة الغبار إلى 25% استندت إلى نموذجٍ بُني على خصائص الرّيغولِث (التربة السطحية) القمري، مُطبَّقاً على جليد الماء المريخي. وجد Khuller أنّ هذا النموذج ذاته، حين اختبره على جليد الأرض، أعطى نتائج غير دقيقة وهي إشارة كافية لإعادة النظر في صلاحيته على المريخ أيضاً.
البديل الذي اعتمده الباحثان جاء من منهجية طوّرها الأستاذ الفخري Steve Warren من University of Washington، وهي منهجية مشتقّة من تقنيات استُخدمت لعقودٍ في دراسة الثلج والجليد على الأرض. يقول Khuller: «أساليبه استُخدمت بنجاح لدراسة الثلج والجليد على الأرض لعقود»، مضيفاً: «فكّرت أنّه سيكون من المثير تكييف هذه الأساليب المُختبَرة أرضياً لتُطبَّق على المريخ». هذا الانتقال المنهجي من الأرض إلى المريخ هو ما أنتج الرقم الجديد: 3% فقط.
طبقاتٌ كـ«ساندويتش الآيس كريم»
يصف Khuller بنية الجليد القطبي الشمالي بتشبيهٍ طريف أطلق عليه «ساندويتش الآيس كريم» (ice-cream sandwich): فالقلنسوة القطبية الشمالية المتبقّية (North Polar Residual Cap) تعلو مجموعة هائلة من ترسّبات جليد الماء التي تمتدّ لأعماق تُقاس بالأميال، وتُعرف مجتمعةً بالترسّبات القطبية الشمالية الطبقية (North Polar Layered Deposits). هذه الترسّبات تتفاوت في محتواها من الغبار طبقةً بعد طبقة طبقات أكثر اتّساخاً تُطوّق طبقاتٍ أنظف، وكل طبقة مكشوفة قد تؤثر بطريقةٍ مختلفة في مناخ الكوكب.
وللقطبين المريخيّين غطاءٌ من جليد ثاني أكسيد الكربون في الشتاء، لكن بسماكاتٍ متباينة: يصل العمق في القطب الجنوبي إلى عشرات الأقدام، بينما لا يتجاوز متراً واحداً تقريباً في القطب الشمالي. وبما أنّ تسامي هذا الجليد أسرع في الصيف عند القطب الشمالي، يُكشَف جليد الماء تحته بوتيرةٍ أعلى، ما يجعل هذا القطب حقل رصدٍ أنسب لدراسة التغيّرات الموسمية.
ترصد مركبات Mars Express الأوروبية، وMars Reconnaissance Orbiter وMars Odyssey التابعتان لناسا، هذه التغيّرات الموسمية في سطوع القلنصوتين القطبيتين مع تراكم جليد ثاني أكسيد الكربون وتساميه. يشرح Khuller النمط الذي كشفته هذه الأرصاد: «بالنظر إلى كيفية تغيّر السطوع عبر الزمن، توصّلنا إلى أنّ صقيعاً يتشكّل في الشتاء وهو أكثر اتساخاً»، ثم يضيف: «في صيف المريخ يختفي هذا الصقيع، كاشفاً عن جليدٍ أقدم وأنظف». والقلنسوة الحالية المتبقّية، بحسب الفريق، تبدو شحيحة الغبار نسبياً، وهذا ما يُسهم في إبقاء البيئة المريخية باردة. والمهم أنّ هذه التبدّلات في الطبقات المكشوفة قد تحدث على مقياسٍ زمني سنوي، تبعاً لدورة تكوّن صقيع ثاني أكسيد الكربون وزواله.
هل تركت هذه الطبقات مكاناً صالحاً للحياة؟
هنا يصل البحث إلى السؤال الأكثر إثارة: الطبقات الجليدية المتّسخة بالغبار، حين تُكشَف، قد تمتصّ ما يكفي من أشعة الشمس لإذابة قاع كلّ طبقة. هذا الذوبان الجزئي يمكن أن يُنتج جيوباً من الماء السائل الغنيّ بالمغذّيات، إذ يوفّر الغبار نفسه هذه المغذّيات. وعلى الأرض، تحتوي برك الذوبان الضحلة المتّسخة عادةً على كائناتٍ دقيقة تدخل في سباتٍ حين تتجمّد ثم تنشط مجدداً في الصيف.
يقارن Khuller بين الكوكبين: «حقيقة أنّ المريخ والأرض يملكان طبقاتٍ متشابهة من جليد الماء والغبار أمرٌ مثير للاهتمام»، قبل أن يطرح السؤال الذي يختصر أهمية هذا النوع من الأبحاث في علوم الكواكب: «لماذا يوجد في كوكبٍ حياة ولا يوجد في الآخر؟». القلنسوة القطبية الشمالية المريخية، بناءً على هذا الفهم، يمكن أن تكون قد وفّرت موئلاً مجهرياً في وقتٍ ما من تاريخ الكوكب لكن لم يُعثر حتى الآن على أي أثرٍ للحياة هناك.
هذا السؤال المفتوح عن الظروف التي تفصل كوكباً خصباً عن كوكبٍ جرداء رغم تشابه بنيته الجليدية هو ما يبقي ملف القطبين المريخيّين حياً في أجندة البحث العلمي، وما يجعل كل تعديلٍ طفيف في نسبة الغبار، كهذا التعديل من 25% إلى 3%، أكثر من مجرّد رقم يُصحَّح في جدول بيانات.
أخبار ذات صلة
اكتشاف روزاليند فرانكلين: من فكّ شفرة الحمض النووي قبل واتسون وكريك؟
جوجل تحتفي بـ "ثورة الصواريخ" في أسبوع الفضاء العالمي 2026
كشف الأشباح الكونية: لماذا فازت كاشفات النيوترينو بجائزة نوبل للفيزياء
