پوسته زنگ زده مریخ را گرم و مرطوب کرده است

مریخ با مشاهده تلسکوپ فضایی هابل ناسا

مریخ زمانی دارای آب و هوایی بود که آن را به اندازه کافی گرم نگه می داشت تا آب روی سطح جاری شود. اما دانشمندان نتوانسته‌اند در مورد دستور العمل جوی با پتانسیل گرمایش کافی به توافق برسند. یک پیشنهاد جدید می گوید که آب گرمی که در زیر زمین در گردش است یک عنصر گمشده را تولید می کند.

سین‌تی لی از دانشگاه رایس در تگزاس می‌گوید که واکنش آب با آهن در پوسته مریخ ممکن است برای میلیون‌ها سال منبع ثابتی از هیدروژن را به اتمسفر برساند.

در حالی که هیدروژن خود یک گاز گلخانه ای نیست، می تواند از طریق برهمکنش با دی اکسید کربن اتمسفر، اثر گرم شدن سیاره داشته باشد. برخورد بین مولکول‌های H2 و CO2 هر دو را تغییر شکل می‌دهد و این باعث می‌شود که طول موج‌های تابش مادون قرمز را جذب کنند که CO2 به خودی خود مانع آن نمی‌شود، بنابراین جفت مولکول‌ها اثر گلخانه‌ای را افزایش می‌دهند.

بسته به مقدار کل CO2 در جو مریخ، حتی چند درصد هیدروژن در اتمسفر می تواند برای رساندن میانگین دمای کره زمین به بالای نقطه انجماد کافی باشد. لی می‌گوید: «من فکر می‌کنم حتی در حال حاضر نیز CO2 کافی برای انجام این کار وجود دارد.

کارخانه تولید هیدروژن زیرزمینی که لی پیشنهاد می کند، پوسته بسیار ضخیم است که تصور می شود تا 80 کیلومتری زیر زمین امتداد دارد و زیر ارتفاعات جنوبی مریخ قرار دارد. او می گوید: «مانند کوه یخی که روی آب شناور است، هر چه کوه بالاتر باشد، ریشه ضخیم تر است.

درست مانند روی زمین، پوسته حاوی عناصر رادیواکتیو مانند اورانیوم، توریم و پتاسیم است که در حین تجزیه گرما تولید می کنند. پوسته ضخیم تر حاوی مقدار کل بیشتری از این عناصر است، در حالی که سطح موجود برای خنک کردن یکسان است. در سال 2024، لی محاسباتی را منتشر کرد که نشان می داد، با پوسته ضخیم کافی، یخ در چند کیلومتر بالایی آن ذوب می شود و سفره های زیرزمینی ایجاد می کند.

لی در کنفرانس سالانه انجمن زمین‌شناسی آمریکا در دنور، کلرادو، در اوایل این ماه گفت، هنگامی که این سفره‌ها وجود داشته باشند، آب گرمای خود را با چرخش بالا و پایین در لایه‌های متخلخل بالایی پوسته شروع می‌کند. این لایه ها بیشتر از بازالت که سرشار از آهن است تشکیل شده است. آب باعث زنگ زدگی آهن می‌شود، فرآیندی که مولکول‌های هیدروژن تشکیل‌دهنده آن را آزاد می‌کند و سپس راه خود را به جو پیدا می‌کند.

پمپ هیدروترمال در نهایت از بین رفت و مریخ را به بیابان سردی که امروز هست تبدیل کرد، زیرا هم آب و هم انرژی آن تمام شد. لی می گوید: «برای آب، این بلیط یک طرفه بود. و همچنین رادیواکتیویته کاهش یافت.»

رامسس رامیرز از دانشگاه فلوریدا مرکزی، که آتشفشان‌ها را به‌عنوان منابع بالقوه هیدروژن برای گرم شدن مریخ مطالعه کرده است، می‌گوید تا زمانی که مقاله کاملی درباره این ایده ندیده باشد، تردید دارد که این ایده بتواند سطح گرم سابق مریخ را «بدون استناد به شرایط بسیار مطلوب» توضیح دهد.

رامیرز همچنین خاطرنشان می کند که امکان آزادسازی آب هیدروژن از سنگ ها بیش از یک دهه پیش مطرح شده بود. اما، به گفته لی، در حالی که مطالعات قبلی فقط فرض می‌کردند که آب به نحوی درگیر است، کار او نشان می‌دهد که «چگونه تقریبا اجتناب‌ناپذیر است که این اتفاق بیفتد» با یک پوسته به اندازه کافی ضخیم.

او می گوید که ایده اش با نگاه کردن به اعماق پوسته مریخ قابل آزمایش است. اگر متوجه شویم که تا چندین کیلومتر اکسید شده است، این تنها راهی است که می تواند اتفاق بیفتد.

این به عنوان یک شکار علمی، توضیحی برای قرمزی مریخ نیز ارائه می دهد. برخورد شهاب‌سنگ یا سایر فرآیندها می‌تواند مقداری از سنگ‌های زنگ‌زده را روی سطح نمایان کند. لی می گوید: "با فرسایش باد، غبار زیادی تولید می کنید و همه چیز را می پوشاند."