نشت گاز مرموز نشان می دهد که مریخ ممکن است هنوز از نظر آتشفشانی زنده باشد

مریخ ممکن است آنطور که به نظر می رسد از نظر زمین شناسی غیرفعال نباشد. شواهد جدید از انتشار گازهای مرموز در نزدیکی یک آتشفشان عظیم مریخ نشان می دهد که گرما و فرآیندهای آتشفشانی هنوز می توانند در اعماق زیر سطح سیاره وجود داشته باشند.

محققان غلظت های غیرعادی گاز هیدروژن کلرید را در بالای شکستگی های منطقه آتشفشانی آلبا مونس شناسایی کرده اند. این یافته‌ها نشان می‌دهد که گازهای درون سیاره ممکن است از طریق شکاف‌های سطح خارج شوند و به طور بالقوه فعالیت‌های آتشفشانی را آشکار کنند که تاکنون پنهان مانده است.

یک تیم بین المللی به رهبری الکساندر تروکیموفسکی معتقد است که این گاز می تواند از ماگمای داغ زیرزمینی منشا بگیرد. در صورت تایید، این نشان می‌دهد که مریخ هنوز دارای سیستم‌های آتشفشانی خاموش است که قادر به انتشار گازها به سطح هستند.

مدارگرد گاز ردیابی اگزومارس (TGO) آژانس فضایی اروپا برای اولین بار در یافته‌های گزارش شده در سال 2021، هیدروژن کلرید را در جو مریخ شناسایی کرد. روی زمین، کلرید هیدروژن اغلب از طریق سوراخ‌های متصل به ماگما آزاد می‌شود و این احتمال را افزایش می‌دهد که فرآیندهای مشابهی در مریخ رخ دهد.

دانیل مگ، پروفسور مرکز تحقیقات فضایی آکادمی علوم لهستان و نویسنده ارشد این مطالعه که در Science Advances منتشر شده است، می‌گوید: یافته‌های ما نشان می‌دهد که مریخ تا همین اواخر گرمای داخلی کافی برای پشتیبانی از فعالیت‌های آتشفشانی را حفظ کرده است و احتمالا هنوز هم حفظ می‌کند.

انتشار گازهای مرموز الگوی فصلی مریخ را نادیده می گیرد

محققان در اوایل تابستان متوجه چیزی غیرعادی در نیمکره شمالی مریخ شدند. غلظت کلرید هیدروژن به طور غیرمنتظره ای در یک منطقه خاص افزایش یافت، حتی اگر گاز معمولا در آن زمان از سال کمیاب شود.

سطح کلرید هیدروژن در مریخ به طور کلی از یک چرخه فصلی پیروی می کند. آنها معمولا در طول زمستان شمالی به اوج خود می رسند و در تابستان به سطح بسیار پایین کاهش می یابند. دانشمندان معتقدند بسیاری از این رفتار با چرخه گرد و غبار و آب سیاره مرتبط است.

با این حال، مشاهدات یک استثنای قابل توجه را نشان داد. هیدروژن کلرید بالا به طور مکرر در اوایل تابستان بر روی شکستگی های آتشفشانی در دامنه های آلبا مونس ظاهر شد. زمان‌بندی غیرمعمول و مکان ثابت نشان می‌دهد که چیزی فراتر از شیمی معمولی اتمسفر ممکن است مسئول باشد.

مریخ خانه بزرگ‌ترین آتشفشان‌های منظومه شمسی است، اما دانشمندان هنوز نمی‌دانند که آیا فرآیندهای آتشفشانی در زیر سطح آنها فعال هستند یا خیر.

تصاویر گرفته شده از مدار نشان می دهد که برخی از آتشفشان های مریخ در چند میلیون سال گذشته فوران هایی را تجربه کرده اند. ابزارهای روی سطح زمین لرزه‌هایی را نیز ثبت کرده‌اند که نشان می‌دهد سیاره همچنان فعالیت‌های لرزه‌ای را تجربه می‌کند.

با هم، این مشاهدات نشان می دهد که مریخ ممکن است بخشی از انرژی زمین شناسی خود را حفظ کند. با این حال، دانشمندان هرگز به طور مستقیم یک فوران آتشفشانی جدید یا جریان گدازه تازه در این سیاره را مشاهده نکرده اند، که مسئله آتشفشانی کنونی را حل نشده باقی می گذارد.

ترک های تازه سرنخ هایی از گرمای پنهان آتشفشانی را آشکار می کنند

برای بررسی غلظت‌های غیرعادی گاز، تیم تحقیقاتی اندازه‌گیری‌های جوی را با مشاهدات دقیق سطح مریخ ترکیب کردند.

مجموعه شیمی اتمسفر روی TGO از طیف سنج های مادون قرمز برای شناسایی گازهای موجود در جو استفاده می کند. این ابزارها هیدروژن کلرید متمرکز در یک منطقه نسبتا کوچک را مدت کوتاهی پس از ناپدید شدن یخبندان زمستانی شناسایی کردند.

سپس محققان همان منطقه را با استفاده از دوربین CaSSIS مدارگرد مورد بررسی قرار دادند. این تصاویر شکستگی‌های باریکی را نشان می‌دهند که نسبتا تازه به نظر می‌رسند و برخی از آن‌ها صدها متر در سراسر سطح گسترش یافته‌اند. تغییرات غیرمعمول در رنگ سطح نیز در اطراف ترک ها قابل مشاهده بود.

دانیل توضیح می دهد: "مدارگرد گازی ردیابی توانست تفنگ دود را پیدا کند. مثل این بود که در انبار کاه به دنبال سوزن می گشت. واقعا شگفت انگیز است که تعداد انگشت شماری مولکول را از یک منبع احتمالا متناوب مشاهده کرد، در حالی که به طور مداوم در مدار خود حرکت می کرد تا کل جو مریخ را زیر نظر بگیرد."

یک توضیح احتمالی این است که گازهایی که از ماگمای اعماق زمین سرچشمه می گیرند از طریق این شکستگی ها به سمت بالا حرکت می کنند. در زمین، منافذ آتشفشانی مشابه به نام فومارول شناخته می شوند.

محققان پیشنهاد می‌کنند که زمستان‌های بسیار سرد مریخ، زمانی که دما تا -120 درجه سانتی‌گراد کاهش می‌یابد، به یخ اجازه می‌دهد تا شکستگی‌ها را ببندد و به طور موقت از خروج گازها جلوگیری کند. با افزایش دما در اوایل تابستان، یخ تصعید می‌شود و مستقیما به بخار تبدیل می‌شود و به طور بالقوه مسیرهایی را برای رسیدن گازهای زیرزمینی به جو باز می‌کند.

تغییر رنگ مشاهده شده در اطراف شکستگی ها نیز می تواند قابل توجه باشد. ممکن است ناشی از مواد معدنی یا مواد دیگری باشد که توسط گازهای فراری رسوب می‌کنند، مشابه رسوباتی که معمولا در اطراف فومارول‌ها (منافذ گازهای آتشفشانی) روی زمین یافت می‌شوند.

اگرچه ارتباط بین انتشار گاز و شکستگی‌های آتشفشانی امیدوارکننده به نظر می‌رسید، اما محققان نیاز به رد توضیحات دیگر داشتند.

دانیل اذعان می کند: «با نگاهی به توزیع فضایی تراوش، فورا برایم آشکار شد که چیزی آتشفشانی در پشت آن وجود دارد، اما باید نشان داده می شد.

این تیم به دقت واکنش‌های شیمیایی را که می‌توانند کلرید هیدروژن در جو مریخ تولید کنند، از جمله فرآیندهای غیرمرتبط با آتشفشان‌ها، ارزیابی کردند.

دانیل می‌افزاید: "بخش بزرگی از کار شامل بررسی تمام فرآیندهای شیمیایی ممکن در جو مریخ بود. ما باید سخت‌گیرانه، انتقادی و خلاقانه عمل می‌کردیم تا حضور کلرید هیدروژن را توضیح دهیم. داده‌ها پیچیده بودند، اما همچنین غذای مغز عالی بودند."

پس از بررسی شواهد جوی و زمین شناسی با هم، محققان پیشنهاد کردند که گاز می تواند از یک اتاقک ماگمایی خفته در زیر آلبا مونس فرار کند. چنین محفظه ای بخشی از یک سیستم آتشفشانی زیرزمینی را تشکیل می دهد که می تواند گازها را حتی بدون ایجاد فوران های قابل مشاهده ادامه دهد.

فعالیت‌های آتشفشانی پنهان می‌تواند به مریخ کمک کند از حیات حمایت کند

پیامدها ممکن است فراتر از درک تاریخ زمین شناسی سیاره باشد. گازهای آتشفشانی همچنین می‌توانند سرنخ‌هایی در مورد چگونگی تکامل مریخ و اینکه آیا تاکنون از محیط‌های مناسب برای حیات پشتیبانی می‌کنند، ارائه دهند.

در گذشته‌های دور، گازهای آزاد شده از ماگما، از جمله کلرید هیدروژن، ممکن است به ایجاد جو متراکم‌تر و شرایط گرم‌تر کمک کرده باشند. این شرایط می توانست به آب مایع اجازه دهد تا در بخش های بزرگی از سطح مریخ باقی بماند.

فعالیت آتشفشانی همچنین ممکن است محیط های قابل سکونت در زیر زمین ایجاد کند. اگر ماگما یا گدازه در حال افزایش با آب های زیرزمینی تماس پیدا کند، این برهمکنش می تواند سیستم های گرمابی گرم ایجاد کند. چنین محیط هایی می توانند انرژی شیمیایی و محافظت در برابر شرایط سخت روی سطح را فراهم کنند.

دانیل می اندیشد: "جستجوی حیات مریخی در شکاف های تراوش کننده منطقه آلبا مونس بسیار منطقی است. اگر سیستم های گرمابی فعال باشند، می توانند حاوی مواد و انرژی مورد نیاز برای رشد میکروارگانیسم ها باشند و از میکروارگانیسم ها در برابر محیط متخاصم و متغیر بالای سطح محافظت کنند."

اگرچه این یافته ها ثابت نمی کند که مریخ در حال حاضر در حال فوران است یا زندگی در زیر سطح آن وجود دارد، آنها یک دلیل جالب جدید برای بررسی شکستگی های آتشفشانی اطراف آلبا مونس ارائه می دهند.

کالین ویلسون، دانشمند پروژه ESA برای مدارگرد گازی اگزومارس، می گوید: «این یافته ها ممکن است بزرگترین موفقیت TGO باشد.

مواد ارائه شده توسط آژانس فضایی اروپا توجه: محتوا ممکن است برای سبک و طول ویرایش شود.

دانشمندان چیزی غیرمنتظره را در 90 کیلومتری زیر زمین کشف کردند

دانشمندان می گویند شکل سالم تر نمک می تواند از مرگ 3 میلیون نفر در سال جلوگیری کند.

دانشمندان در اعماق دریا فیلم فوق‌العاده 4K از یک ماهی با سر شفاف ضبط کردند

یک ماده پنهان در آب آشامیدنی ممکن است با مشکلات قلبی در کودکان مرتبط باشد