کشف یک ماده معدنی جدید در سیاره سرخ
دانشمندان ایده‌ی نسبتاً خوبی از ظاهر سطح مریخ دارند. اما اینکه دقیقاً سطح این سیاره از چه چیزی ساخته شده است، همچنان یک راز بزرگ به شمار می‌رود. اکنون، دانشمندان معتقدند که یک ماده معدنی کاملاً جدید را در مریخ کشف کرده‌اند. این کشف از طریق لایه‌ای غیرعادی از سولفات آهن با امضای طیفی متمایز صورت گرفته است. این ماده معدنی جدید یک ترکیب هیدروکسی‌سولفات فریک (ferric hydroxysulfate) نام دارد.
این کشف در اطراف منطقه وسیع و مرموز Valles Marineris، یک شکاف عظیم که در امتداد خط استوای مریخ قرار دارد، انجام شده است. این ناحیه، منطقه‌ای است که محققان گمان می‌کنند زمانی آب در آن جریان داشته است. بنابراین، کشف این ماده معدنی جدید می‌تواند سرنخ‌های وسوسه‌انگیزی درباره چگونگی شکل‌گیری سطح سیاره و نیروهای طبیعی که آن را تراشیده‌اند، ارائه دهد. همچنین، این یافته می‌تواند به پرسش دیرینه وجود حیات در گذشته مریخ نیز پاسخ دهد.
جزئیات این کشف در مقاله‌ای در مجله معتبر Nature Communications که در تاریخ ۵ آگوست منتشر شد، توسط ستاره‌زیست‌شناسان به سرپرستی دکتر جنیس بیشاپ از موسسه SETI تشریح شده است. این یافته نه تنها به درک ما از ترکیبات مریخ کمک می‌کند، بلکه نشان‌دهنده پویایی بیشتر سطح این سیاره نسبت به تصورات قبلی ما است، پویایی که ممکن است سرنوشت آب و احتمالاً حیات را در مریخ شکل داده باشد.
اهمیت سولفات‌ها و شواهد آزمایشگاهی
گوگرد، عنصری که هم در مریخ و هم در زمین رایج است، اغلب با سایر عناصر ترکیب شده و مواد معدنی را به شکل سولفات‌ها تشکیل می‌دهد. این مواد معدنی به راحتی در آب حل می‌شوند. اما برخلاف زمین، مریخ دارای آب و هوایی دائماً خشک است، به این معنی که سولفات‌ها ممکن است از زمان از دست دادن آب توسط سیاره، بر روی سطح آن باقی مانده باشند. بنابراین، مطالعه این مواد معدنی می‌تواند اطلاعات مهمی درباره تاریخ اولیه مریخ فاش کند.
محققان مناطق غنی از سولفات در نزدیکی Valles Marineris را مورد بررسی قرار دادند و توجه ویژه‌ای به مناطقی داشتند که «شامل باندهای طیفی مرموز مشاهده شده از داده‌های مداری، و همچنین سولفات‌های لایه‌لایه و زمین‌شناسی جذاب» بودند، همانطور که بیشاپ در بیانیه‌ای توضیح داد. این توجه دقیق به جزئیات طیفی، کلید شناسایی این ترکیب منحصر به فرد بود که از سایر مواد معدنی شناخته شده مریخ متمایز می‌شود.
در یک منطقه، آنها رسوبات لایه‌ای از پلی‌هیدرات سولفات‌ها را پیدا کردند، که در زیر آنها مونو‌هیدرات و هیدروکسی‌سولفات‌های فریک قرار داشتند. این چیدمان لایه‌ای می‌تواند اطلاعات ارزشمندی درباره فرآیندهای تشکیل و تغییرات محیطی که در طول زمان در مریخ رخ داده‌اند، ارائه دهد. تیم تحقیقاتی تلاش کردند تا این شرایط را در آزمایشگاه بازسازی کنند، و دریافتند که هیدروکسی‌سولفات فریک مشاهده شده در مریخ تنها می‌توانست در حضور اکسیژن تشکیل شده باشد و واکنش لازم برای تولید این ترکیب، آب تولید می‌کند. علاوه بر این، این اتفاق فقط می‌توانست در دماهای بالا رخ دهد، که نشان می‌دهد سولفات‌ها از فعالیت‌های آتشفشانی شکل گرفته‌اند. آنچه که بیشتر قابل توجه است، ساختار و خواص حرارتی آن نشان می‌دهد که این یک ماده معدنی کاملاً جدید است.
پویایی سطح مریخ و پیامدهای زیستی
دکتر بیشاپ اظهار داشت: “ماده‌ای که در این آزمایش‌های آزمایشگاهی تشکیل شد، به دلیل ساختار بلوری منحصر به فرد و پایداری حرارتی آن، به احتمال زیاد یک ماده معدنی جدید است. با این حال، دانشمندان برای به رسمیت شناختن رسمی آن به عنوان یک ماده معدنی جدید، باید آن را در زمین نیز پیدا کنند.” این چالش، اهمیت اکتشافات زمینی و مقایسه داده‌ها با نمونه‌های مریخی را برجسته می‌کند. پیدا کردن نمونه‌ای مشابه در زمین می‌تواند فرآیندهای تشکیل آن را روشن‌تر کند و درک ما از شرایط زمین‌شناسی مریخ را بهبود بخشد.
کشف این ماده معدنی جدید به این معنی است که سطح مریخ ممکن است بسیار پویاتر از آن چیزی باشد که پیش از این تصور می‌شد. وجود فعالیت‌های آتشفشانی در گذشته که منجر به تشکیل این ماده شده، نشان‌دهنده تاریخ زمین‌شناسی پیچیده‌تر و فعال‌تر مریخ است. این پویایی می‌تواند شامل تعاملاتی بین آب، سنگ‌ها و جو سیاره باشد که محیط‌های متفاوتی را در طول تاریخ آن ایجاد کرده است. درک این پویایی برای برنامه‌ریزی مأموریت‌های آینده و جستجوی شواهد حیات در گذشته بسیار حیاتی است.
این کشف همچنین پیامدهای مهمی برای اخترزیست‌شناسی دارد. اگر این ماده معدنی در حضور آب و دمای بالا تشکیل شده باشد، می‌تواند نشانه‌ای از محیط‌هایی در مریخ باشد که در گذشته برای حیات میکروبی مناسب بوده‌اند. این نوع مطالعات، هدف اصلی مأموریت‌های فعلی و آینده ناسا مانند مریخ‌نورد Perseverance است که به دنبال نشانه‌های زیستی و نمونه‌برداری از خاک مریخ برای بازگرداندن به زمین هستند. هر قطعه از این پازل معدنی، یک گام به سوی درک کامل تاریخچه زیستی مریخ ما را نزدیک‌تر می‌کند.
کاوش‌های بیشتر و آینده مطالعات مریخ
کشف این ماده معدنی، محققان را به سمت بررسی‌های عمیق‌تر و دقیق‌تر مناطق دیگر مریخ سوق می‌دهد. ابزارهای طیف‌سنجی پیشرفته‌ای که بر روی مدارهای مریخ و مریخ‌نوردها نصب شده‌اند، قادر به شناسایی امضاهای شیمیایی منحصر به فرد مواد معدنی هستند. این تکنولوژی‌ها، همراه با مدل‌سازی آزمایشگاهی، به دانشمندان اجازه می‌دهند تا ترکیب سطح مریخ را با جزئیات بی‌سابقه‌ای ترسیم کنند. هر داده جدیدی که از مریخ به دست می‌آید، به بازسازی تاریخ پیچیده این سیاره کمک می‌کند.
مریخ با جو رقیق و سطح خشک و غبارآلود خود، در نگاه اول ممکن است یک سیاره مرده به نظر برسد. اما شواهد فزاینده‌ای از جمله این کشف جدید، نشان می‌دهد که این سیاره در گذشته‌ای دور، محیطی بسیار متفاوت و حتی مساعد برای حیات داشته است. وجود سولفات‌ها در Valles Marineris، یکی از بزرگترین دره‌های منظومه شمسی، گواهی بر این حقیقت است. این یافته‌ها به ما کمک می‌کنند تا پتانسیل گذشته مریخ برای میزبانی از آب و شاید حیات را بهتر درک کنیم و به برنامه‌ریزی برای مأموریت‌های بازگرداندن نمونه‌های مریخی کمک کند، جایی که این مواد معدنی می‌توانند به طور مستقیم در آزمایشگاه‌های زمینی مورد بررسی قرار گیرند.
در نهایت، هر کشف جدیدی مانند این ماده معدنی، دریچه‌ای نو به سوی فهم جامع‌تر سیاره همسایه ما می‌گشاید. این یافته‌ها به ما یادآوری می‌کنند که فضای بیکران هنوز پر از ناشناخته‌هاست و مریخ، با وجود نزدیکی به زمین، هنوز رازهای بسیاری در دل خود نهفته دارد که منتظر آشکار شدن هستند. این کشف‌های پیوسته، نه تنها به دانش علمی ما می‌افزاید، بلکه تخیل بشریت را برای کاوش‌های فضایی آینده بیشتر شعله‌ور می‌سازد و به پرسش‌های اساسی درباره جایگاه ما در کیهان پاسخ می‌دهد.
