تحت السطح المغبر للقطب الشمالي للمريخ، اكتشف العلماء طبقات نظيفة بشكل مدهش من الجليد قد تحافظ على سجل خفي للتاريخ المناخي الدرامي للكوكب.
تحافظ الأرض على وضعية ثابتة نسبيًا في الفضاء بفضل مرساة الجاذبية للقمر الضخم. المريخ يفتقر إلى هذا الاستقرار. الكوكب الأحمر، الذي يجذبه قمران صغيران فقط، “يتأرجح بشدة”، وفقًا لعالم الأبحاث في جامعة واشنطن، أديتيا خولر. نظرًا لأن محوره يميل ذهابًا وإيابًا على مدى آلاف السنين، فقد عانى المريخ من العصور الجليدية الشديدة التي تركت ما يقرب من ثلث الكوكب مدفونًا تحت طبقات ضحلة من المياه المتجمدة.
تعمل هذه الرواسب المتجمدة بمثابة أرشيف أصلي لمناخ المريخ القديم، حيث تحبس الغبار المتساقط والغازات الجوية مثلما تسجل حلقات الأشجار عقودًا من هطول الأمطار. على الأرض، يقوم علماء المناخ بالحفر فعليًا عميقًا في الأنهار الجليدية لاستخراج أسطوانات طويلة من الجليد وقراءة هذا التاريخ مباشرة. إن هبوط الأجهزة على أقطاب المريخ لدراسة هذا الجليد أمر بالغ الصعوبة.
يصادف هذا العام مرور 50 عامًا على أول مهمة ناجحة لوكالة ناسا إلى المريخ، وهو حدث بارز يسلط الضوء على المدة التي حاول فيها العلماء فهم الكوكب الأحمر من سطحه. ومع ذلك، ظل الوصول إلى أقطابها المتجمدة صعبا بشكل خاص. فقدت ناسا مركبة Mars Polar Lander بالقرب من القطب الجنوبي في عام 1999، بينما نجحت مهمة فينيكس في عام 2008، لتصبح أول مهمة تقوم بأخذ عينات مباشرة من الجليد بالقرب من القطب الشمالي.
يغير الغبار سلوك الجليد المريخي
معظم الجليد المائي حول القطب الشمالي للمريخ مخفي تحت سطح مترب بدلاً من أن يكون مكشوفًا في العراء. هذا الغبار يفعل أكثر من مجرد حجب الجليد. ومن خلال تغميقه، يغير الغبار مقدار ضوء الشمس الذي يعكسه السطح مرة أخرى إلى الفضاء، مما يؤثر على سرعة تسخين الجليد وتبخره.
وقال كولر، وهو عالم أبحاث كبير في مختبر الفيزياء التطبيقية بجامعة ويسكونسن: “نحن نعلم أن هناك جليدًا مائيًا في المنطقة المحيطة بالقطب الشمالي للمريخ، ولكن كان هناك خلاف واسع النطاق حول مدى غبار هذا الجليد”. “إذا كان الجو أكثر غبارا، فإن الجليد سيكون أغمق. تماما مثلما يجعلك ارتداء قميص داكن في الشمس أكثر دفئا، فإن الجليد المغبر يصبح أكثر دفئا ويتبخر بشكل أسرع على المريخ”.
أعطت الطريقة القمرية إجابات متضاربة
لقد ناضل العلماء لتحديد محتوى الغبار، ويرجع ذلك جزئيًا إلى أن الحسابات القياسية نفسها ربما كانت قد قادتهم إلى الضلال. قبل عدة سنوات، لاحظ خولر وجود تناقض في الطريقة الرائدة المستخدمة لتحليل الخصائص الفيزيائية للجليد المريخي. تم تطوير هذا النهج في الأصل لدراسة التربة على القمر، وعندما اختبر دقته في ظل ظروف الأرض، بدت النتائج غير متسقة.
وعمل باري موهان، الذي تخرج مؤخرًا من جامعة واشنطن بدرجة علمية في علوم الأرض، مع خولر لإعادة حساب خصائص الجليد باستخدام تقنية مختلفة. تم تكييف نهجهم من الأساليب التي طورها ستيف وارن، الأستاذ الفخري لعلوم الأرض والفضاء في جامعة ويسكونسن والمتخصص في الثلج والجليد.
وقال خولر: “لقد تم استخدام أساليبه بنجاح لدراسة الثلوج والجليد على الأرض لعقود من الزمن. لذلك اعتقدت أنه سيكون من المثير للاهتمام تكييف هذه الأساليب التي تم اختبارها على الأرض مع المريخ”.
الجليد القطبي الشمالي للمريخ أنظف
وباستخدام ملاحظات بعثة فينيكس إلى جانب قياسات الأقمار الصناعية التي تدور حولها، توصل الباحثون إلى تقدير أقل بكثير لكمية الغبار الممزوج بالجليد القطبي الشمالي. أشارت الحسابات السابقة إلى أن الطبقة العليا يمكن أن تحتوي على ما يصل إلى 25% من الغبار حسب الكتلة. الدراسة الجديدة، نشرت في 8 سبتمبر npj استكشاف الفضاء، مما يجعل هذا الرقم أقرب إلى 3٪.
كشفت التغيرات في السطوع خلال الفصول المريخية أيضًا عن كيفية ترتيب الغبار. وبدلا من تشكيل كتلة واحدة قذرة بشكل موحد، يبدو القطب الشمالي مكدسا “مثل شطيرة الآيس كريم”، مع طبقات أكثر غبارا تقع بين ألواح الجليد النظيف.
تتشكل طبقة من الصقيع المغبرة نسبيًا على السطح كل شتاء. وعندما يأتي الصيف، تختفي تلك الطبقة الموسمية ويكشف تحتها جليدًا أقدم وأنظف.
وقال خولر: “من خلال النظر في كيفية تغير السطوع بمرور الوقت، اكتشفنا أن هناك صقيعًا يتشكل في الشتاء ويكون أكثر غبارًا. وفي الصيف المريخي يختفي، ويكشف عن جليد أنظف وأقدم”.
تحمل الطبقات أدلة المناخ والصلاحية للسكن
وربما تحتفظ تلك الطبقات الأقدم بدليل على الظروف التي كانت موجودة قبل آلاف السنين، عندما يعتقد الباحثون أن الجليد تراكم خلال تساقط الثلوج. ومن ثم يمكن لكل طبقة مدفونة أن تحمل أدلة حول كيفية تغير مناخ المريخ مع تحرك الكوكب خلال دوراته الدرامية من العصور الجليدية.
قد يؤثر مزيج الغبار والجليد أيضًا على إمكانية تشكل جيوب صغيرة من الماء السائل تحت السطح. في الأبحاث السابقةاقترح خولر وزملاؤه أن الطبقات المغبرة الداكنة يمكن أن تمتص ضوء الشمس وتحبس ما يكفي من الحرارة لإذابة بعض الجليد المحيط. يمكن للغبار الموجود داخل تلك الجيوب أيضًا توفير العناصر الغذائية، مما قد يخلق بيئات قد تسكنها البكتيريا أو أشكال الحياة البدائية الأخرى.
يمكن لجيوب مماثلة من المياه الضحلة والمتربة الذائبة في الجليد على الأرض أن تعج بالحياة خلال فصل الصيف. وعندما يعود الشتاء، يتجمد الماء وتصبح الميكروبات في حالة سبات حتى تعود الظروف الأكثر دفئًا.
وقال خولر: “إن حقيقة أن المريخ والأرض لديهما هذه الطبقات المتشابهة من الجليد المائي والغبار أمر مثير للاهتمام”. “لماذا يوجد كوكب واحد فيه حياة والآخر لا؟”
ويأمل خولر في تطبيق التحليل المحسن على أجزاء أخرى من المريخ، وذلك باستخدام الجليد المدفون على الكوكب لبناء سجل أوضح لكيفية تغير مناخه مع مرور الوقت.
المرجع: “محتوى الغبار المنقح وحجم حبيبات الجليد المائي المكشوف في القطب الشمالي للمريخ” بقلم باري موهان، وأديتيا آر. كولر، 8 سبتمبر 2026، npj استكشاف الفضاء.
دوى: 10.1038/s44453-026-00054-9
لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.
