دراسة: المريخ يفقد ما يكفى من الماء فى الفضاء لتكوين محيط عالمى

أظهرت دراسة مشتركة بين تلسكوب هابل الفضائي ومهمة ناسا لدراسة الغلاف الجوي للمريخ (مافن)، أن التغيرات الموسمية يمكن أن يكون لها تأثير كبير على مدى سرعة فقدان المريخ لمياهه في الفضاء، فقبل أكثر من ثلاثة مليارات سنة، كان المريخ دافئًا ورطبًا، مع وجود مسطحات مائية كبيرة على سطحه وغلاف جوي أكثر سمكًا، ومع ذلك، أصبح المريخ اليوم قاحلًا وباردًا وجافًا، إذن، ماذا حدث لكل الماء؟

وفقا لما ذكره موقع “space”، قال جون كلارك من جامعة بوسطن في بيان: “هناك مكانان فقط يمكن أن يذهب إليهما الماء، يمكن أن يتجمد في الأرض، أو يمكن لجزيئات الماء أن تنكسر إلى ذرات، ويمكن للذرات أن تهرب من أعلى الغلاف الجوي إلى الفضاء”.

لا تزال الكثير من مياه المريخ على الكوكب الأحمر، ويبدو أن خزانات ضخمة محصورة في أعماق الأرض على أعماق تتراوح بين 11.5 و20 كيلومترًا، وهناك ما يكفي من الماء داخل المريخ لتكوين طبقة مكافئة عالمية  بين 1 و 2 كيلومتر.

كما توجد كميات صغيرة نسبيًا من الجليد المائي محبوسة أيضًا في التربة الصقيعية الضحلة وفي القمم الجليدية القطبية للمريخ، وأثناء الصيف المريخي، يمكن أن يتسامى هذا الجليد، ويلقي بخار الماء في الغلاف الجوي.

يدور معظم بخار الماء هذا من القطب إلى القطب، ويتجمد في نصف الكرة الأرضية حيث الشتاء، لكن بعضه يجد نفسه في الغلاف الجوي العلوي حيث يمكن للضوء فوق البنفسجي الشمسي أن يفصل جزيئات الماء H2O ضوئيًا، ويفصلها إلى ذراتها المكونة.

ينتهي الأمر بالأكسجين الموجود في الماء إما إلى أكسدة المواد على السطح، ومن هنا يبدو المريخ أحمر صدأ أو الارتباط بالكربون لتكوين ثاني أكسيد الكربون.

وفي الوقت نفسه، يمكن لذرات الهيدروجين (أو نظيرتها النظيرية الأثقل، الديوتيريوم) الهروب إلى الفضاء (إذا كانت نشطة بما يكفي للوصول إلى سرعة الهروب) والانجراف مع الرياح الشمسية.

ولعل مركبة مافن، التي وصلت إلى المريخ في عام 2014، مكلفة بقياس هذا الهروب للهيدروجين.

بناءً على ملاحظات مافن السابقة، فقد فقد المريخ ما يكفي من الماء في الفضاء لتشكيل هلام يتراوح عمقه بين عشرات ومئات الأمتار، وبالاقتران بالكمية الهائلة من الماء التي تم العثور عليها مؤخرًا مدفونة داخل المريخ، فإن هذا يعني أن الكوكب الأحمر كان غنيًا بالمياه في ماضيه البعيد.

ومع ذلك، فقد وجد مافن، بمساعدة تلسكوب هابل الفضائي، الآن بعض التعقيد غير المتوقع لقصة فقدان المريخ للمياه.

فقد أظهرت الأدوات مجتمعة أن معدل فقدان الهيدروجين موسمي، مع زيادات كبيرة في معدل الهروب عند الحضيض، وهي أقرب نقطة للمريخ في مداره حول الشمس.

ويتزامن هذا مع ارتفاع قوي لبخار الماء إلى الغلاف الجوي الأوسط، بسبب التسخين الموسمي، وعندما يكون المريخ في الحضيض، يميل نصفه الجنوبي نحو الشمس ويغرق الكوكب الأحمر في موسم العواصف الغبارية السنوي؛ يمكن أن يساهم الغبار المحمول جوًا في تسخين الغلاف الجوي ومحتوى بخار الماء.

قاس مافن كثافة الديوتيريوم والهيدروجين في الغلاف الجوي العلوي والتي كانت أعلى بنحو 5 و20 مرة على التوالي من تلك الموجودة في الأوج، وهي أبعد نقطة للمريخ عن الشمس في مداره الإهليلجي (الممدود وليس الدائري).

وأظهرت الملاحظات أيضًا أن معدلات الهروب أعلى بنحو 10 إلى 100 مرة للديوتيريوم والهيدروجين على التوالي في الحضيض منها في الأوج.

في الواقع، فإن كل من الديوتيريوم والهيدروجين يهربان بسرعة كبيرة عند الحضيض الشمسي لدرجة أن الشيء الوحيد الذي يحد منهما هو كمية بخار الماء المتوفرة في الغلاف الجوي، حيث يفقد الكوكب ما يكفى من الماء في الفضاء لتكوين محيط عالمى.