ربما كان لدى المريخ في يوم من الأيام محيط شاسع جدًا لدرجة أنه غطى ثلث الكوكب قبل أن يتبخر منذ مليارات السنين ويترك وراءه علامة واضحة: شريط مسطح من الأرض، يحدد المحيط السابق – يشبه الحلقة التي تركها وراءه في حوض استحمام مجفف.
وإذا تم تأكيد هذا “الجرف الساحلي”، كما يسميه الباحثون، من خلال الملاحظات المباشرة، فإنه سيساهم بدليل حاسم في نقاش علمي طويل الأمد، وفقا لدراسة تصف الدليل الجديد. في حين أن شبكات الأنهار الجافة ودلتا الدلتا وقيعان البحيرات تقدم دليلا على أن المريخ كان لديه ماض مائي، إلا أنه لا يوجد إجماع بين الخبراء حول ما إذا كان لديه محيط كبير أيضا، الأمر الذي من شأنه أن يجعل المريخ يبدو أكثر شبها بالأرض مما هو عليه اليوم.
“السؤال هو: لو كان هناك محيط على المريخ وجف، ما هي العلامات التي كانت ستتركه؟” وقال مايكل لامب، كبير مؤلفي الدراسة التي نشرت الأسبوع الماضي في مجلة نيتشر. “ما بحثنا عنه هو شريط يلتف حول المكان الذي كان من المفترض أن يكون فيه الخط الساحلي، مثل مقعد مسطح – لأن هذا هو ما نراه على الأرض، والذي نعرفه بالجرف القاري”.
أجرى لامب، أستاذ الجيولوجيا في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، والمؤلف الرئيسي عبد الله زكي، باحث ما بعد الدكتوراه المتميز في جامعة تكساس في أوستن، عمليات محاكاة حاسوبية لتجفيف المحيطات على الأرض ومعرفة الآثار الجيولوجية التي ستتركها وراءها. وبرز الجرف القاري باعتباره السمة الأكثر تميزًا، حيث استمر عبر الزمن وتغير مستويات سطح البحر.
بعد ذلك، بحث فريق البحث عن نظير على المريخ باستخدام بيانات من جهاز قياس الارتفاع بالليزر Mars Orbiter Laser Altimeter أو MOLA التابع لناسا، وهو مسبار رسم خرائط لميزات سطح الكوكب من المدار باستخدام الليزر. وقال لامب: “لقد بحثنا عن ميزة مماثلة على المريخ ووجدنا بعض الأدلة على احتمال وجودها هناك”. “ومع ذلك، فهو لا يبدو تمامًا مثل الجرف القاري على الأرض، لذلك هناك بعض الأدلة التي تدعمه، ولكن ليس كل أجزاء اللغز.”
نشأت فكرة وجود محيط على سطح المريخ في سبعينيات القرن العشرين، عندما اكتشفت بعثتا فايكنج 1 وفايكنج 2، اللتان أطلقتهما وكالة ناسا، ما اعتقد بعض الباحثين أنه خط ساحلي – وهو شريط أضيق بكثير من الجرف الساحلي المقترح حديثًا – ومنخفض في نصف الكرة الشمالي للكوكب كان يوحي بوجود قاع بحر قديم.
ومع ذلك، لم يتم اعتبار هذا الدليل الأقدم قاطعًا على الإطلاق: قال لامب: “الخط الساحلي به بعض المشكلات”. “لا يتتبع ارتفاعًا ثابتًا كما قد تتوقعه من الخط الساحلي، ولكنه يموج لأعلى ولأسفل.”
وأشار إلى أن إحدى الطرق لتفسير هذا التغير في الارتفاع هي الانفجارات البركانية التي ربما تكون قد غيرت قشرة المريخ وشوهت الشواطئ. وقال لامب: “لكن من الصعب إثبات أن هذا ما حدث، ولذا يظل محل جدل ما إذا كانت هذه في الواقع سمات ساحلية أم لا”.
هناك مشكلة أخرى وهي أن الشواطئ رفيعة جدًا. قال زكي، الذي أجرى البحث مع لامب عندما كان باحثًا في مرحلة ما بعد الدكتوراه في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا: “إذا كنت تريد البحث عن محيطات طويلة العمر، فيجب أن يكون هناك شيء أكبر من الخط الساحلي، ونعتقد أن هذا هو الجرف الساحلي”.
وفقًا للدراسة الجديدة، يعد الجرف الساحلي تحسينًا لبيانات الخط الساحلي بعدة طرق. من السهل رؤية الميزة المنحدرة وهي أكبر بكثير، حيث يبلغ عرضها حوالي 200 إلى 400 متر (650 إلى 1300 قدم)، مما يجعلها مقاومة نسبيًا للتآكل على مدار مليارات السنين. ومن المحتمل أن يكون التكوين قد نتج عن الأنهار التي تحمل الرواسب إلى المحيط، بالإضافة إلى تغير مستويات سطح البحر. وأضاف زكي: “على الأرض، يعد الجرف القاري أكبر حوض رسوبي على الكوكب، بسبب المواد التي تجلبها الأنهار وبعض ترسبات الرواسب المضافة من الأمواج والتيارات”.
اكتشف زورونج، وهو مسبار صيني هبط على المريخ عام 2021، أدلة على وجود شواطئ قديمة داخل الطبقات الرسوبية تحت الأرض في السهول الشمالية للكوكب، وهي المنطقة نفسها التي يعتقد زكي ولامب أنهما عثرا فيها على آثار لجرف ساحلي. وتعزز البقايا الجيولوجية لدلتا الأنهار هذه الفكرة.
لا يزال المريخ يحتفظ ببعض المياه، معظمها في قممه الجليدية، ولكن قد يكون هناك الكثير من الماء تحت الأرض، وهو ما يكفي لملء المحيط، وفقًا لبيانات من مركبة الهبوط InSight التابعة لناسا. وفقد الكوكب الأحمر معظم مياهه مع تضاؤل غلافه الجوي بمرور الوقت، مما سمح لجزيئات الماء بالهروب إلى الفضاء. وفقًا لبعض التقديرات الحديثة، من الممكن أن الكوكب كان يحتوي على مياه سطحية حتى وقت قريب يصل إلى 2 مليار سنة مضت.
يمكن رصد “حلقة حوض الاستحمام” قريباً. ستقوم المركبة الفضائية روزاليند فرانكلين التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية، والمتوقع إطلاقها في أواخر عام 2028 للهبوط على المريخ في عام 2030، باستكشاف النصف الشمالي من الكرة الأرضية مع القدرة على استكشاف السطح وتحت الأرض. وقال زكي: “سيعطينا إجابة محددة”.
إن تأكيد وجود محيط قديم على المريخ من شأنه أن يساعد في تعميق فهمنا للكوكب الأحمر ويمكن أن يساعد في توضيح سبب تغيره بشكل كبير بمرور الوقت وما إذا كان قد استضاف أي نوع من الحياة على الإطلاق.
وقال لامب: “هناك الكثير من المؤشرات التي تشير إلى وجود مياه سائلة على سطح المريخ، لكن ما لا نعرفه حقًا هو المدة التي ظل فيها هذا الماء السائل مستقرًا”. “إن مناخ المريخ الآن بارد وجاف جدًا، لذا فقد تغير بشكل كبير عن الماضي ويظل تحديًا علميًا لفهم كيف ولماذا كان المريخ دافئًا ورطبًا وإلى متى، وما الذي حدث ليتسبب في حدوث مثل هذا التغيير الكارثي للكوكب في حالته الحالية.”
تقدم الدراسة نهجا جديدا مثيرا للاهتمام لمسألة ما إذا كانت محيطات المريخ موجودة في السابق، وفقا لجيمس دبليو هيد، أستاذ علوم الأرض والبيئة والكواكب في جامعة براون والذي لم يشارك في الدراسة. ومع ذلك، أضاف في رسالة بالبريد الإلكتروني، أنه نظرًا لعدم وجود صفائح تكتونية على المريخ، فإن تشكيل مثل هذه الحدود الحادة – الجرف الساحلي – أمر قابل للنقاش. هناك حاجة إلى مزيد من الملاحظات لمعرفة ما إذا كان هذا التناظري للجرف القاري للأرض هو علامة موثوقة. وخلص إلى أنه “في التحليل النهائي، لا تزال هناك مشكلتان”. “من أين أتت هذه الكمية الكبيرة من المياه؟ وأين ذهبت كلها؟ ولم يتم حساب أي منهما بشكل كاف حتى الآن”.
ويوافق بريان هاينك، الأستاذ في قسم العلوم الجيولوجية بجامعة كولورادو بولدر، على أنه في حين أن الدراسة تدعم الأدلة على وجود محيط سابق، فإن ظهور الرفوف القارية للأرض يرجع جزئيًا إلى دور تكتونية الصفائح، وهو ما لم يكن موجودًا على المريخ مطلقًا. وقال هاينك في رسالة بالبريد الإلكتروني: “هذا، بالإضافة إلى الاختلافات المتوقعة في المد والجزر والتيارات في المحيط، يؤدي إلى مقارنة التفاح بالبرتقال”. ولم يكن جزءًا من البحث الجديد.
يعترف لامب بالاختلافات في التكوين بين الجرف الساحلي للمريخ والجرف القاري للأرض، لكنه يؤكد أن بعض العناصر التي عملت على تكوين الجرف على الأرض – الأنهار والأمواج وتغيرات مستوى سطح البحر – من المحتمل أيضًا أن تكون موجودة على المريخ.
قال بريوني هورغان، أستاذ علوم الأرض والغلاف الجوي والكواكب في جامعة بوردو في ويست لافاييت بولاية إنديانا، في رسالة بالبريد الإلكتروني إن ما إذا كان لدى المريخ محيط كبير أم لا هو سؤال بالغ الأهمية لأنه له أهمية كبيرة بالنسبة للمناخ القديم والجيولوجيا وقابلية الكوكب الأحمر للسكن. وقال هورغان: “لكنها تظل واحدة من أطول الخلافات عمراً في علم المريخ، لدرجة أن العديد من العلماء الشباب يترددون حتى في مناقشة هذه الفرضية”.
ينبع الجدل من حقيقة أن المريخ يبدو أنه مر بفترات مناخية معتدلة مع هطول أمطار أدت إلى تغيير الصخور بشكل عميق، بالإضافة إلى أنهار وبحيرات منتشرة على نطاق واسع استمرت لملايين السنين. وأضاف هورغان، الذي لم يشارك أيضًا في العمل الأخير: “من الصعب أن نتخيل وجود مثل هذه الدورة المائية المتطورة دون وجود محيط كبير يملأ أعمق وأكبر حوض في الأراضي المنخفضة الشمالية، لكننا لم نرى بعد دليلًا مباشرًا صارمًا على مثل هذا المحيط، لذلك يحتدم النقاش”.
واختتمت كلامها بأن استخدام الأرض للمقارنة هو نهج جيد، وستساعد المركبة الفضائية روزاليند فرانكلين التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية في تسوية هذا الجدل. “إنني أقدر أن الدراسة تولد فرضية قابلة للاختبار للغاية – يمكننا الآن التحقيق بالتفصيل في علم المعادن وجيولوجيا المناظر الطبيعية فوق الجرف البحري المقترح وداخله وتحته لمعرفة ما إذا كانت تدعم وجود محيط قديم.”
قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بأخبار الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.
