سرنخ‌هایی از گذشتۀ باستانی «مریخ» در شهاب‌سنگی که 13 سال قبل در صحرا پیدا شد

فرادید| این ماده ممکن است حاوی قدیمی‌ترین شواهد مستقیم آب داغ باستانی در سیاره سرخ باشد که شاید محیط‌هایی مانند چشمه‌های آب گرم را فراهم میکرده است؛ همان محیط‌هایی که بر روی زمین ارتباط مستقیمی با شکل‌گیری حیات دارند.

به گزارش فرادید، این کشف راه‌های جدیدی را برای این درک گشوده که آیا مریخ در گذشته باستانی خود قابل‌سکونت بوده است یا خیر. این اطلاعات از مشاهداتی که پیشتر توسط ناوگان فضاپیماهایی که در مدار سیاره سرخ چرخیده بودند و شواهدی از جایی را شناسایی کرده بودند که رودخانه‌ها و دریاچه‌ها در سطح مریخ وجود داشته‌اند، پشتیبانی می‌کند. 

اما پرسش‌های مهم درباره اینکه دقیقاً چه زمانی آب برای نخستین بار در مریخ ظاهر شد و چگونه تکامل یافت و به مرور زمان ناپدید شد، باقی می‌ماند. 

دانشمندان نمونه‌ای از شهاب‌سنگ «زیبای سیاه» یا NWA ۷۰۳۴ را که سال ۲۰۱۱ در صحرای بزرگ آفریقا پیدا شد، تجزیه و تحلیل کردند. این شهاب‌سنگ پس از برخورد یک جرم آسمانی دیگر به این سیاره بین ۵ تا ۱۰ میلیون سال، از سطح مریخ پرتاب شد و تکه‌هایی از آن سال‌ها منبع کلیدی مطالعه مریخ باستانی بوده است. 

مطالعه جدید که روز ۲۲ نوامبر در مجله Science Advances منتشر شد، روی یک دانه از ماده معدنی زیرکُن که داخل شهاب‌سنگ مشاهده شده، تمرکز کرده است. تجزیه و تحلیل این تیم نشان داده که آب ۱۰۰ میلیون سال پس از تشکیل سیاره وجود داشته، یعنی مریخ ممکن است در مقطعی از تاریخ خود قادر به پشتیبانی از حیات بوده است. 

جک جیلسپی، نویسنده اصلی این مطالعه گفته: «داده‌های ما حاکی از وجود آب در پوسته مریخ، در زمانی قابل‌قیاس با نخستین شواهد وجود آب در سطح زمین، یعنی حدود ۴.۴ میلیارد سال پیش است. این کشف شواهد جدیدی برای درک تکامل سیاره مریخ، فرآیندهای رخ داده در آن و پتانسیل آن برای داشتن حیات فراهم کرده است.» 

مواد معدنی به عنوان کپسول زمان

سنگ‌ها ممکن است پاسخ برخی از بزرگترین پرسش‌های باقیمانده در مورد مریخ را داشته باشند، از جمله اینکه چقدر آب وجود داشته و آیا تاکنون حیات در این سیاره وجود داشته است یا نه. به همین دلیل است که شهاب‌سنگ‌هایی مانند زیبای سیاه (Black Beauty) مورد توجه دانشمندان هستند. کارل ایگی، استاد و مدیر مؤسسه شهاب‌شناسی دانشگاه نیومکزیکو، نخستین بار سال ۲۰۱۳ این سنگ فضایی را به جامعه علمی ارائه کرد. 

دکتر آرون کاوسی، دانشمند سیاره‌شناسی و از نویسندگان این مطالعه، گفته: «(شهاب‌سنگ زیبای سیاه) دارای صدها قطعه سنگ و مواد معدنی است که هر کدام بخش متفاوتی از ۴.۵ میلیارد سال تاریخ مریخ را دارند.» 

دوره نوآش (pre-Noachian) از ۴.۱ تا ۳.۷ میلیارد سال پیش رخ داده و از اندازه‌گیری‌های مستقیم مربوط به دوره پیش‌نوآش در مریخ، بین ۴.۵ تا ۴.۱ میلیارد سال پیش، اطلاعات کمی وجود دارد، اگرچه درک آن بسیار اهمیت دارد چون اگر صورت گیرد، صفحه نخست کتاب تاریخ مریخ خواهد بود.»

اما زیبای سیاه برخی رازهای خود را فاش کرده است. بسیاری از تکه‌های سنگی که شهاب‌سنگ در خود دارد نشان می‌دهد پوسته مریخ چندین ضربه را متحمل شده و سبب ایجاد تحولات عظیمی در سطح سیاره شده است. این سنگ فضایی همچنین حاوی قدیمی‌ترین قطعات شناخته‌شده مریخ از جمله قدیمی‌ترین زیرکُن‌ها است. 

زیرکُن که در محصولاتی مانند جواهرات، کاشی‌های سرامیکی و ایمپلنت‌های پزشکی استفاده می‌شود، یک ماده معدنی مقاوم است که می‌تواند به دانشمندان کمک کند از گذشته آگاه شوند و شرایط کنونی هنگام متبلور شدن را بشناسند، از جمله دمای آن زمان و اینکه آیا این ماده معدنی با آب برهم‌کنش دارد یا نه. 

زیرکن حاوی رگه‌هایی از اورانیوم است، عنصری که به عنوان یک ساعت طبیعی عمل می‌کند. این عنصر در طول زمان با سرعتی مشخص از بین می‌رود. با مقایسه نسبت اورانیوم با سرب، می‌توانیم سن تشکیل بلور را محاسبه کنیم. 

زیرکن موجود در زیبای سیاه با سفر به زمین و ورود آتشین به جو سیاره ما پیش از سقوط در صحرای بزرگ آفریقا تغییری نکرده، زیرا به دلیل قرار گرفتن در داخل شهاب‌سنگ محافظت شده است. 

تیم در طول تجزیه و تحلیل دانه زیرکن، مقادیر غیرعادی آهن، سدیم و آلومینیوم را شناسایی کرد که نشان می‌دهد مایعات غنی از آب این آثار را روی زیرکن در زمان شکل‌گیری ۴.۴۵ میلیارد سال پیش به جا گذاشته‌اند. چنین عناصری معمولاً در زیرکن کریستالی یافت نمی‌شوند، اما مطالعات بسیار دقیق محققان درباره زیرکن نشان داده که عناصر در ساختار بلوری گنجانده شدند و مانند جایگاه‌های میوه در یک بازار مرتب شدند. 

روی زمین، زیرکن‌های سیستم‌های گرمابی (که زمانی شکل می‌گیرند که آب توسط فعالیت‌های آتشفشانی زیرسطحی مانند جریان رو به بالای ماگمای داغ تشکیل می‌شوند)، الگوهای مشابهی با آنچه در زیبای سیاه یافت شد دارند. 

اگر ۴.۴۵ میلیارد سال پیش سیستم‌های گرمابی در پوسته مریخ وجود داشتند، احتمالاً آب مایع راهش را به سطح پیدا کرده است. 

کاوسی می‌گوید: «تجربه ما روی زمین نشان داده که آب برای زیستگاه‌هایی که قادر به پشتیبانی از حیات هستند، حیاتی است. بسیاری از محیط‌های روی زمین میزبان حیات در سیستم‌های آب گرم هستند، از جمله چشمه‌های آب گر، و دریچه‌های گرمابی. چنین محیط‌هایی ممکن است سبب پیدایش نخستی‌ترین اشکال حیات روی زمین شده باشند. مطالعه‌ی جدید ما نشان داده که پوسته مریخ در دوره پیش‌نوآش گرم و مرطوب بوده، یعنی احتمالاً آن زمان محیط‌های قابل‌سکونت وجود داشتند.» 

مترجم: زهرا ذوالقدر