عکسی در سال 2018 از مریخ در طی یک طوفان گرد و غبار، که توسط تلسکوپ فضایی هابل گرفته شده است. بیش از 3 میلیارد سال پیش، سیاره قرمز غبارآلود دارای اقیانوس ها و رودخانه ها بود. آن آب ناپدید شد و فقط یخ روی سطح باقی ماند که بیشتر آن در کلاهک های قطبی بود. یک تحلیل جدید از درون مریخ نشان می‌دهد که بیشتر آب مایع هنوز در منافذ سنگ‌های 10 تا 20 کیلومتری زیر سطح وجود دارد.
ژئوفیزیکدانان با استفاده از فعالیت‌های لرزه‌ای برای کاوش درون مریخ، شواهدی مبنی بر وجود یک مخزن زیرزمینی بزرگ از آب مایع پیدا کرده‌اند که برای پر کردن اقیانوس‌ها در سطح سیاره کافی است.
داده‌های فرودگر اینسایت ناسا به دانشمندان این امکان را داد تا تخمین بزنند که مقدار آب زیرزمینی می‌تواند کل سیاره را تا عمق ۱ تا ۲ کیلومتری یا حدود یک مایل پوشش دهد.
در حالی که این خبر خوبی برای کسانی است که سرنوشت آب را در این سیاره پس از ناپدید شدن اقیانوس‌های آن در بیش از 3 میلیارد سال پیش دنبال می‌کنند، اما این مخزن برای کسی که بخواهد از آن برای تامین مستعمره مریخ آینده استفاده کند، مفید نخواهد بود. در شکاف ها و منافذ ریز سنگ در وسط پوسته مریخ، بین 11.5 تا 20 کیلومتر (7 تا 13 مایل) زیر سطح قرار دارد. حتی در زمین، حفاری در این عمق یک چالش خواهد بود.
با این حال، این یافته مکان امیدوارکننده دیگری را برای جستجوی حیات در مریخ نشان می دهد، اما اگر بتوان به مخزن دسترسی داشت. در حال حاضر، به سوالات مربوط به تاریخ زمین شناسی سیاره پاسخ می دهد.
واشان رایت، دانشجوی سابق فوق دکتری دانشگاه برکلی که اکنون استادیار مؤسسه اقیانوس‌شناسی اسکریپس در کالیفرنیا سن دیگو است، می‌گوید: «درک چرخه آب مریخ برای درک تکامل آب و هوا، سطح و فضای داخلی بسیار مهم است. “یک نقطه شروع مفید این است که مشخص کنیم آب کجاست و چقدر وجود دارد.”
رایت، در کنار همکاران مایکل مانگا از دانشگاه برکلی و ماتیاس مورزفلد از اقیانوس‌شناسی اسکریپس، تجزیه و تحلیل خود را در مقاله‌ای که این هفته در مجله Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر خواهد شد، به تفصیل شرح دادند.
دانشمندان یک مدل ریاضی از فیزیک سنگ، مشابه مدل‌های مورد استفاده روی زمین برای نقشه‌برداری از سفره‌های زیرزمینی و میدان‌های نفتی به کار گرفتند تا به این نتیجه برسند که داده‌های لرزه‌ای از Insight با لایه عمیقی از سنگ‌های آذرین شکسته اشباع شده با آب مایع به بهترین شکل توضیح داده می‌شوند. سنگ های آذرین مانند گرانیت سیرا نوادا، ماگمای داغ سرد شده هستند.
مانگا، استاد علوم زمین و سیاره‌شناسی در دانشگاه کالیفرنیا برکلی، می‌گوید: «تثبیت وجود یک مخزن بزرگ آب مایع، پنجره‌ای را به این که آب و هوا چگونه بوده یا می‌تواند باشد، فراهم می‌کند. «و آب برای زندگی ضروری است که ما آن را می شناسیم. نمی‌دانم چرا [مخزن زیرزمینی] یک محیط قابل سکونت نیست. این مطمئناً روی زمین صادق است – معادن عمیق و عمیق میزبان حیات، ته اقیانوس میزبان حیات است. ما هیچ مدرکی برای حیات در مریخ پیدا نکردیم، اما حداقل مکانی را شناسایی کرده‌ایم که در اصل باید بتواند حیات را حفظ کند.»
مانگا مشاور پسادکتری رایت بود. مورزفلد قبلاً در مقطع فوق دکتری در بخش ریاضیات دانشگاه برکلی بود و اکنون دانشیار ژئوفیزیک در اقیانوس شناسی اسکریپس است.
مانگا خاطرنشان کرد که شواهد زیادی – کانال‌های رودخانه‌ها، دلتاها و رسوبات دریاچه‌ها، و همچنین سنگ‌های تغییر یافته در اثر آب – از این فرضیه پشتیبانی می‌کنند که زمانی آب در سطح سیاره جریان داشته است. اما آن دوره مرطوب بیش از 3 میلیارد سال پیش، پس از اینکه مریخ جو خود را از دست داد، به پایان رسید. دانشمندان سیاره‌شناسی روی زمین کاوشگرها و فرودگرهای زیادی را به این سیاره فرستاده‌اند تا بفهمند چه اتفاقی برای آن آب افتاده است – آب یخ‌زده در یخ‌های قطبی مریخ نمی‌تواند همه آنها را توضیح دهد – و همچنین زمان وقوع آن و اینکه آیا حیات وجود دارد یا خیر. یا قبلاً در این سیاره وجود داشت.
یافته‌های جدید نشان‌دهنده این است که بخش زیادی از آب به فضا فرار نکرده، بلکه در پوسته فیلتر شده است.
فرودگر Insight توسط ناسا در سال 2018 برای بررسی پوسته، گوشته، هسته و جو به مریخ فرستاده شد و اطلاعات ارزشمندی در مورد فضای داخلی مریخ قبل از پایان ماموریت در سال 2022 ثبت کرد.
مانگا گفت: “ماموریت بسیار فراتر از انتظارات من بود.” با نگاهی به تمام داده‌های لرزه‌ای که Insight جمع‌آوری کرد، آنها به ضخامت پوسته، عمق هسته، ترکیب هسته، حتی کمی در مورد دمای داخل گوشته پی بردند.
اینسایت لرزه‌های مریخ را تا بزرگی حدود 5، برخورد شهاب‌ها و صدای غرش از مناطق آتشفشانی شناسایی کرد که همگی امواج لرزه‌ای ایجاد کردند که به ژئوفیزیکدانان اجازه می‌داد تا فضای داخلی را بررسی کنند.
یک مقاله قبلی گزارش داد که در بالای عمق حدود 5 کیلومتری، همانطور که مانگا و دیگران مشکوک بودند، پوسته بالایی حاوی یخ آب نیست. این ممکن است به این معنی باشد که در خارج از مناطق قطبی، آب زیرزمینی منجمد در دسترس کمی وجود دارد.
مقاله جدید پوسته عمیق‌تر را تجزیه و تحلیل کرد و به این نتیجه رسید که «داده‌های موجود با پوسته میانی اشباع شده از آب» در زیر محل Insight به بهترین شکل توضیح داده می‌شوند. با فرض اینکه پوسته در سرتاسر سیاره مشابه است، تیم استدلال کرد، باید در این منطقه میانی پوسته آب بیشتر از «حجم‌هایی که پیشنهاد می‌شود اقیانوس‌های مریخ باستانی فرضی را پر کرده‌اند» وجود داشته باشد.
مؤسسه تحقیقات پیشرفته کانادا، بنیاد ملی علوم و دفتر تحقیقات دریایی ایالات متحده از این کار حمایت کردند.
