واحدة من أوجه التشابه الأكثر عمقا بين الأرض والمريخ ، وهو ما يجعلها هدفا شعبيا للبحث والاستكشاف ، هو وجود جليد الماء على سطحه (بشكل رئيسي على شكل أغطية جليدية قطبية). ولكن ربما يكون الأمر الأكثر إثارة للاهتمام هو وجود الأنهار الجليدية تحت السطح ، وهو أمر توقعه العلماء قبل فترة طويلة من تأكيد وجوده.
يمكن لمخازن المياه الجوفية هذه أن تخبرنا كثيرًا عن تاريخ المريخ ، ويمكن أن تكون موردًا لا يقدر بثمن إذا اختار البشر جعل المريخ وطنهم يومًا ما. وفقًا لدراسة حديثة أجراها زوج من العلماء من جامعات تكساس في أوستن وأريزونا ، هناك أيضًا طبقات من الجليد تحت الغطاء الجليدي القطبي الشمالي والتي يمكن أن تكون أكبر خزان للمياه على الكوكب.
وكانت النتائج موضوع دراسة نُشرت مؤخرًا في رسائل البحوث الجيوفيزيائية. قاد الدراسة ستيفانو نيروززي ، وهو طالب دراسات عليا من جامعة تكساس في معهد أوستن للجيوفيزياء (UTIG) وساعده البروفيسور جاك هولت من مختبر القمر والكواكب (LPL) بجامعة أريزونا.
من أجل دراستهم ، اعتمد نيروززي والبروفيسور هولت على البيانات التي تم جمعها بواسطة أداة الرادار الضحلة (SHARAD) على متن مركبة استكشاف المريخ (MRO) - والتي يمكنها اختراق ما يصل إلى 2.4 كم (1.5 ميل) تحت السطح باستخدام موجات الرادار. ما ذكروه هو اكتشاف عدة طبقات من الرمل والجليد على بعد 1.6 كم تقريبًا تحت القطب الشمالي للمريخ.
تم العثور على هذه الطبقات لتكون 90 ٪ من الماء في بعض الأماكن ، ويعتقد أنها بقايا الصفائح الجليدية القطبية القديمة. إذا ذاب ، يشير الباحثون إلى أنهم سيخلقون محيطًا عالميًا بعمق لا يقل عن 1.5 متر (5 أقدام). كما أوضح نيروزي في بيان صحفي لـ UT News ، كان هذا الاكتشاف مفاجئًا للغاية. وقال "لم نتوقع العثور على هذا الجليد المائي هنا". وهذا يجعله على الأرجح ثالث أكبر خزان للمياه على سطح المريخ بعد الغطاء الجليدي القطبي. "
وقد تم تأكيد النتائج من خلال دراسة منفصلة (كان نيروزي مؤلفًا مشاركًا لها) قادها باحثون في جامعة جونز هوبكنز وظهرت أيضًا في رسائل البحوث الجيوفيزيائية. في هذه الدراسة ، اعتمد الفريق على بيانات الجاذبية لوضع قيود على كثافة المنطقة تحت الغطاء الجليدي القطبي. من القراءات منخفضة الكثافة التي حصلوا عليها ، قدروا أن طبقات الجليد والرمل أكثر من 50 ٪ من الماء بشكل عام.
يعد هذا الاكتشاف نعمة للعلماء لأن هذه الطبقات هي في الأساس سجل لتغير المناخ في الماضي ، ويمكن أن يكشف تحليلها عن بعض الأشياء المثيرة للاهتمام حول تاريخ الكوكب. باختصار ، يمكن أن تساعد هندسة هذه الطبقات وتكوينها العلماء على تحديد ما إذا كان مناخ المريخ مواتًا للحياة على الإطلاق.
بالنسبة لكيفية وصول كل هذه المياه إلى هناك ، افترض المؤلفون أنها تشكلت خلال فترات الاحترار والتبريد الماضية على سطح المريخ. عرف العلماء لبعض الوقت أحداثًا جليدية على كوكب المريخ مدفوعة بالتغيرات في مدار الكوكب وميله (مثل الأرض). على مدى حوالي 50،000 سنة ، يميل المريخ أكثر نحو الشمس قبل أن يعود تدريجياً إلى وضع رأسي.
عندما يجلس المريخ بشكل عمودي أكثر ، ترتفع المنطقة الاستوائية بينما تبرد المنطقة القطبية الشمالية ، مما يتسبب في تقدم القبعات الجليدية. عندما يميل الكوكب نحو الشمس ، ترتفع المنطقة القطبية ، مما يتسبب في ذوبان القمم الجليدية. خلال هذه الأوقات ستصبح بقايا القبعات الجليدية مغطاة بالرمل ، الذي كان يحميها تاريخياً من التعرض للشمس ويتبدد في الغلاف الجوي.
البروفيسور هولت ، الذي كان أستاذاً باحثاً في UTIG لمدة 19 عامًا قبل انضمامه إلى جامعة أريزونا في 2018 ، كان باحثًا مشاركًا في فريق SHARAD العلمي منذ وصول MRO إلى كوكب المريخ في عام 2006. باستخدام البيانات من هذا الصك ، كما تمكنت MRO من تأكيد وجود الأنهار الجليدية تحت سطح الأرض حول منتصف المريخ
"من المدهش أن إجمالي حجم المياه المحجوزة في هذه الرواسب القطبية المدفونة يماثل تقريبًا كل الجليد المائي المعروف بوجوده في الأنهار الجليدية وطبقات الجليد المدفونة عند خطوط العرض المنخفضة على كوكب المريخ ، وهي تقريبًا في نفس العمر"
في السابق ، اعتقد العلماء أن الأغطية الجليدية القديمة قد ضاعت ، لكن هذه الدراسة تكشف أن الصفيحة الجليدية الشمالية قد بقيت تحت سطح الكوكب ، مرتبة على شكل شرائط بديلة من الجليد والرمل. لا تتعارض هذه الدراسة مع هذا الافتراض فحسب ، بل تقدم أيضًا رؤى جديدة ومهمة حول تبادل الجليد المائي بين أقطاب المريخ وخطوط العرض المتوسطة.
الاحتمال الآخر المثير هو الطريقة التي يمكن أن تساعد دراسة هذه الأنهار الجليدية في تحديد ما إذا كان المريخ صالحًا للسكن. كما أوضح نيروزي:
"من المهم فهم مقدار الماء المتاح عالميًا مقابل القطبين إذا كنت ستحصل على ماء سائل على كوكب المريخ. يمكنك الحصول على جميع الظروف المناسبة للحياة ، ولكن إذا كانت معظم المياه مغلقة في القطبين ، يصبح من الصعب الحصول على كميات كافية من الماء السائل بالقرب من خط الاستواء ".
بفضل العدد المتزايد من المهام الروبوتية التي تم إرسالها إلى المريخ ، نما ما نعرفه عن الكوكب بسرعة فائقة. ومع كل اكتشاف جديد ، تظهر الحاجة إلى مزيد من الاستكشاف. يومًا ما ، قد نزيد هذه الجهود عن طريق إرسال رواد فضاء بشريين إلى هناك ، الأمر الذي قد يمهد الطريق حتى للاستيطان البشري.
وعندما يصل هؤلاء الأشخاص ، سيلعب وجود الأنهار الجليدية تحت سطح الأرض دورًا رئيسيًا فيها هم جهود.
