بحيرة المريخ القديمة: عالم مائي أكبر من أي عالم على الأرض
لطالما أذهل المريخ البشرية بصبغته الحمراء ومناظره الطبيعية الغامضة. ومع تقدم استكشاف الكوكب الأحمر، يميط كل اكتشاف اللثام عن أسرار ماضيه القديم. ومن أهم الاكتشافات وجود بحيرة مريخية قديمة، كانت ذات يوم أكبر من أي بحيرة على الأرض. وقد أعاد هذا الاكتشاف تشكيل فهم المريخ، مما يشير إلى أن الكوكب ربما كان أكثر شبهاً بالأرض في تاريخه المُبكّر، مع وجود مسطحات مائية شاسعة، وربما شروط مواتية للحياة. تتعمق هذه المقالة في استكشاف هذه البحيرة المريخية القديمة واكتشافها، وفي طبيعة المريخ وجغرافيته، وخصائص بحيراته، ومقارنة هذه المساحة المائية الهائلة بتلك الموجودة على الأرض.
قراءة مقترحة
1. استكشاف المريخ واكتشافه.
بدأ استكشاف المريخ بجدية مع ظهور تكنولوجيا الفضاء في منتصف القرن العشرين. قدمت بعثات وكالة ناسا مارينر (Mariner) في ستينيات القرن العشرين أول صور مقربة لسطح المريخ، وكشفت عن عالم جاف قاحل يتميز بالحفر والوديان والعواصف الغبارية. ومع ذلك، كانت البعثات اللاحقة، مثل برنامج فايكنج (Viking) في السبعينيات، ومركبة الاستطلاع المدارية للمريخ (Mars Reconnaissance Orbiter MRO)، ومركبة كيوريوسيتي (Curiosity)، هي التي بدأت في الكشف عن أدلة تشير إلى أن المريخ كان يحتوي ذات يوم على مياه سائلة. اكتشفت هذه البعثات علامات على وديان الأنهار القديمة، وتشكيلات الدلتا، والرواسب المعدنية التي تتشكل في وجود الماء، مما دفع العلماء إلى افتراض أن المريخ كان ذات يوم كوكباً أكثر رطوبة.
2. طبيعة المريخ وجغرافيته.
المريخ هو الكوكب الرابع من حيث البعد عن الشمس وثاني أصغر كوكب في النظام الشمسي. يحتوي المريخ على غلاف جوي رقيق يتكون في الغالب من ثاني أكسيد الكربون، وتتراوح درجات حرارة السطح من -125 إلى 20 درجة مئوية (-195 إلى 68 درجة فهرنهايت). تتكون المناظر الطبيعية للكوكب من مزيج من السهول الشاسعة والبراكين الشاهقة والوديان العميقة، بما في ذلك جبل أوليمبوس (Olympus)، أكبر بركان في النظام الشمسي، ووديان مارينريس (Marineris)، وهو نظام وديان يُقزّم الوادي الكبير (Grand Canyon). يحتوي المريخ أيضاً على أغطية جليدية قطبية تتألف من الماء والجليد الجاف، وتتوسّع وتنحسر مع الفصول.
ملامح رئيسية في بيئة المريخ
تجمع جغرافية المريخ بين غلاف جوي رقيق وتضاريس هائلة وتغيرات موسمية واضحة عند القطبين.
الغلاف الجوي
غلاف رقيق يتكون في معظمه من ثاني أكسيد الكربون، وهو ما يحد من قدرة الكوكب على الاحتفاظ بالحرارة.
التضاريس
يضم سهولاً واسعة وبراكين شاهقة وودياناً عميقة، من بينها أوليمبوس ومارينريس.
القطبان
توجد أغطية جليدية من الماء والجليد الجاف تتمدد وتنكمش تبعاً لتبدل الفصول.
3. بحيرات المريخ واكتشاف البحيرة المريخية القديمة.
كان اكتشاف البحيرات القديمة على المريخ أحد أكثر الاكتشافات الرائدة في علم الكواكب. يُعتقد أن هذه البحيرات كانت موجودة منذ مليارات السنين عندما كان المريخ يتمتع بغلاف جوي أكثر سمكاً ومناخاً أكثر اعتدالاً. تم اكتشاف أكبر هذه البحيرات القديمة في ما يُعرف الآن بحفرة غيل (Gale) التي استكشفتها مركبة كيوريوسيتي. ويعتقد العلماء أن هذه البحيرة كانت موجودة منذ ملايين السنين وأنها كانت تتغذى على الأنهار، مما خلق بيئة مستقرة كان من الممكن أن تدعم الحياة الميكروبية.
4. جغرافية البحيرة المريخية القديمة ومساحتها.
154 كيلومتراً
هذا هو قطر فوهة غيل الذي امتدت عبر جزء كبير منه البحيرة المريخية القديمة.
كانت البحيرة المريخية القديمة في فوهة غيل عبارة عن مساحة مترامية الأطراف من المياه تمتد عبر جزء كبير من قطر الحفرة الذي يبلغ 154 كيلومتراً (96 ميلاً). كانت البحيرة تتغذى على الأنهار التي تحمل الرواسب من المرتفعات المحيطة، مما أدى إلى تكوين تشكيلات دلتا وترسيب طبقات من المعادن الغنية بالطين على قاع البحيرة. تشير هذه الرواسب إلى أن البحيرة كانت ذات درجة حموضة محايدة إلى قلوية قليلاً، على غرار محيطات الأرض، مما يجعلها مضيافة للحياة. يشير حجم البحيرة وعمق طبقات الرواسب إلى أنها استمرت لفترة طويلة، ربما مئات الآلاف إلى ملايين السنين، قبل أن تجف مع تغير مناخ المريخ.
5. مقارنة بحيرة المريخ القديمة ببحيرات الأرض.
تُظهر المقارنة أن بحيرة غيل كانت واسعة ومهمة جيولوجياً، لكن النص نفسه يوضح أنه لا توجد أدلة على أنها كانت أكبر من أي بحيرة على الأرض، بينما كان عمقها المقدر قريباً من عمق بحيرة بايكال.
مقارنة مختصرة بين بحيرة غيل وبعض خصائص بحيرات الأرض
| العنصر | بحيرة غيل على المريخ | على الأرض |
|---|---|---|
| الامتداد | ملأت جزءاً كبيراً من فوهة غيل | توجد بحيرات أرضية أكبر ولا دليل على تفوقها عليها حجماً |
| العمق الأقصى المقدر | نحو 1.6 كيلومتر | يقارب عمق بحيرة بايكال في سيبيريا |
| الدلالة العلمية | تشير إلى ماضٍ مائي طويل الأمد على المريخ | تُستخدم بحيرات الأرض مرجعاً لفهم القابلية للحياة والمياه المستقرة |
6. مناخ المريخ وجفاف البحيرة القديمة.
يفسر هذا الجزء كيف انتقل المريخ من بيئة أدفأ وأكثر رطوبة إلى عالم بارد وجاف بعد فقدان معظم غلافه الجوي.
كيف جفّت البحيرة المريخية القديمة
غلاف جوي أكثر سماكة
كان المريخ المبكر يملك غلافاً جوياً أسمك يساعد على حفظ الدفء ويدعم وجود الماء السائل.
فقدان الحماية
مع تراجع المجال المغناطيسي، أصبحت الرياح الشمسية أقدر على نزع الغلاف الجوي.
البرودة والجفاف
أدى ترقق الغلاف الجوي إلى برودة الكوكب، فتجمد الماء أو تبخر، وانتهى الأمر بجفاف البحيرة.
7. الآثار المترتبة على وجود حياة على المريخ.
يثير اكتشاف بحيرة قديمة ضخمة كهذه على المريخ أسئلة مثيرة للاهتمام حول إمكانية وجود حياة على هذا الكوكب. فعلى الأرض، أينما يوجد الماء، توجد حياة، حتى في أكثر البيئات قسوة. ولعلّ وجود الماء السائل منذ فترة طويلة في البحيرة المريخية القديمة ربما قد وفّر الظروف المستقرة اللازمة لتطور الحياة. وفي حين لم يتم العثور على أي دليل مباشر على وجود حياة، فإن اكتشاف الجزيئات العضوية في الصخور المريخية، وإمكانية وجود أنظمة حرارية مائية قديمة في قاع البحيرة يشير إلى أن المريخ ربما وفّر ذات يوم إمكانية وجود حياة ميكروبية. وقد تكشف البعثات المستقبلية، بما في ذلك البحث عن البصمات الحيوية بواسطة مركبة المثابرة (Perseverance)، ما إذا كانت الحياة قد وُجدت على المريخ أم لا.
8. استكشاف المريخ في المستقبل والبحث عن الماء.
لقد أدى اكتشاف البحيرة المريخية القديمة إلى تجدُّد الاهتمام باستكشاف المريخ، وخاصة في البحث عن مصادر المياه الماضية أو الحالية. وكانت مركبة ناسا المثابرة (Perseverance)، التي هبطت في فوهة جيزيرو (Jezero) في عام 2021، مكلّفة بشكل خاص بالبحث عن علامات الحياة القديمة ودراسة جيولوجيا الكوكب ومناخه. وقد تم اختيار فوهة جيزيرو لأنها كانت أيضاً تضم بحيرة كبيرة، وقد تحمل الرواسب هناك أدلة على ماضي المريخ المائي. بالإضافة إلى ذلك، ستُركّز خطط البشرية لاستكشاف المريخ، بما في ذلك المهمة المقترحة لإعادة عينات من المريخ، على فهم تاريخ الكوكب وإمكانات صلاحيته للسكن في المستقبل.
لقد أدى اكتشاف بحيرة مريخية قديمة أكبر من أي بحيرة على الأرض إلى تغيير فهم المريخ واحتمال أن يكون قد دعم وجود حياة عليه. توفر هذه المساحة الهائلة من المياه، التي كانت متوضّعة ذات يوم في فوهة غيل، دليلاً دامغاً على أن المريخ كان ذات يوم كوكباً أشبه بالأرض، مع مناخ مكًن وجود الماء السائل على سطحه لفترات طويلة. ومع استمرار استكشاف المريخ، فإن كل اكتشاف جديد يقرّب من الكشف عن أسرار ماضيه، وتحديد ما إذا كانت الحياة قد ترسّخت على هذا العالم المجاور. تُشكّل البحيرة القديمة على كوكب المريخ شهادة على التاريخ الديناميكي للكوكب والاحتمال المثير للاهتمام بأن الإنسان ليس وحده في الكون.