تم العثور على صقيع مائي غير متوقع على قمة بركان أوليمبوس مونس العملاق على سطح المريخ

تم الكشف عن طبقة رقيقة من الصقيع المائي في موقع مدهش على كوكب المريخ: الجزء العلوي من البراكين العملاقة في منطقة ثارسيس، بما في ذلك أوليمبوس مونس، أكبر بركان في النظام الشمسي. ويتحدى هذا الاكتشاف، الذي تم باستخدام بيانات من المركبات المدارية، النماذج المناخية الحالية للكوكب الأحمر، والتي لم تتنبأ بتكوين الجليد على مثل هذه الارتفاعات العالية وفي خطوط العرض الاستوائية، حيث من المفترض أن تمنع أشعة الشمس الشديدة مثل هذه الظاهرة.

إن وجود هذا الصقيع، على الرغم من رقته الشديدة، وسماكته التي تعادل سمك شعرة الإنسان، يغطي مساحة واسعة ويمثل كمية كبيرة من الماء الذي يتحرك بين السطح والغلاف الجوي يوميا. تقدم هذه الملاحظة أدلة جديدة حول دورة المياه على المريخ ووجود مناخات محلية فريدة من نوعها خلقتها تضاريس الكوكب الضخمة، مما يغير الفهم العلمي للمكان الذي يمكن العثور فيه على موارد المياه.

يعد أوليمبوس مونس، وهو بركان درعي ضخم، محور هذا الاكتشاف. ولا يهيمن هيكلها المهيب على المناظر الطبيعية المريخية فحسب، بل يؤثر أيضًا بشكل فعال على الظروف الجوية المحلية. ويظهر تحليل الصور عالية الدقة أن الصقيع يتشكل خلال أبرد ساعات الليل ويتصاعد بسرعة بعد شروق الشمس، في دورة يومية لم يتم ملاحظتها من قبل في هذه المنطقة المحددة من الكوكب.

أبعاد تتحدى الخيال

من الصعب تصور نسب أوليمبوس مونس مقارنة بأي تكوين أرضي. مع ارتفاع يصل إلى حوالي 22 كيلومترًا فوق مستوى سطح المريخ، فهو أطول بثلاث مرات تقريبًا من جبل إيفرست. ويبلغ قطر قاعدتها أكثر من 600 كيلومتر، وهي مساحة شاسعة لدرجة أنها تغطي بالكامل دولة مثل فرنسا أو ولاية أريزونا. وبسبب هذا الامتداد فإن الراصد على سطح البركان لن يتمكن من رؤية القمة، لأن انحناء الكوكب سيخفي القمة. تتميز منحدرات البركان بأنها لطيفة بشكل مدهش، حيث يبلغ متوسط ​​انحدارها 5% فقط، مما يعني أن التسلق، على الرغم من طوله، سيكون تدريجيًا. في الأعلى، يوجد مجمع كالديرا، وهو منخفض يتكون من الانهيارات المتعاقبة بعد الانفجارات الكبيرة، والتي تبلغ مساحتها حوالي 85 × 60 كيلومترًا ويصل عمقها إلى 3 كيلومترات. حول قاعدته، يوجد جرف شديد الانحدار، يصل ارتفاعه في بعض الأماكن إلى 8 كيلومترات، وهو ما يمثل الحد الأقصى لنشاط الحمم البركانية القديمة، مما يخلق منحدرًا ضخمًا يحيط بمعظم الهيكل.

الجيولوجيا وراء عملاق الكواكب

كان تشكيل هيكل عملاق مثل أوليمبوس مونس ممكنًا بسبب مجموعة من العوامل الجيولوجية الفريدة للمريخ. وعلى عكس الأرض، لا يحتوي الكوكب الأحمر على صفائح تكتونية نشطة. على الأرض، تنقسم القشرة الأرضية إلى صفائح تتحرك فوق الوشاح، مما يتسبب في ابتعاد البراكين عن مصادر الصهارة، أو ما يسمى بـ”النقاط الساخنة”. وتحد هذه الحركة من الحجم الذي يمكن أن يصل إليه البركان. على المريخ، تكون القشرة ثابتة، مما يسمح لنقطة ساخنة واحدة بقذف الحمم البركانية في نفس الموقع لمئات الملايين، أو حتى مليارات السنين. أدى هذا التراكم المستمر للمواد البركانية إلى بناء جبل أوليمبوس طبقة بعد طبقة.

وكان العامل الحاسم الآخر هو انخفاض جاذبية المريخ، والتي تتوافق مع حوالي 38٪ من جاذبية الأرض. سمحت قوة الجاذبية الأضعف هذه لثورانات الحمم البركانية ببناء هياكل أطول وأوسع بكثير مما يمكن أن يكون ممكنًا على الأرض دون أن تنهار تحت ثقلها. وكانت الحمم البركانية المقذوفة ذات لزوجة منخفضة، وسائلة للغاية، مما جعلها تتدفق لمسافات طويلة قبل أن تتصلب، مما يخلق المنحدرات اللطيفة المميزة للبركان الدرعي. كما ساعد غياب التآكل الكبير الناتج عن الماء السائل أو الرياح القوية على مدى العصور الجيولوجية في الحفاظ على شكله الأصلي وملامحه بوضوح ملحوظ، مما أتاح للعلماء نافذة على الماضي البركاني للكوكب.

تحليل مفصل للصقيع على القمة

تم التعرف على الصقيع باستخدام بيانات من الأدوات الموجودة على متن المركبات المدارية مثل مركبة ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية (ESA). التقطت كاميرات عالية الدقة التغيرات الطفيفة في انعكاس السطح خلال ساعات الصباح الباكر.

على الرغم من أن الغطاء الجليدي رقيق للغاية، فمن المقدر أنه خلال المواسم الباردة، يستقر حوالي 150 ألف طن من الماء على شكل صقيع على قمم براكين ثارسيس. ويعادل هذا الحجم من المياه ما يقارب 60 حوض سباحة أولمبي.

يتكون تكوين الصقيع في الغالب من جليد الماء، وهو ما تؤكده التحليلات الطيفية التي تقيس كيفية تفاعل الضوء مع المواد الموجودة على السطح. وهذا ما يميزها عن القمم الجليدية القطبية الموجودة على المريخ، والتي تحتوي على جليد الماء وثاني أكسيد الكربون المتجمد (الثلج الجاف).

تحدث هذه الظاهرة بسبب مناخ محلي معين. وتحمل الرياح الرطوبة إلى المنحدرات الجبلية، حيث يتمدد الهواء ويبرد مع ارتفاعه. تتكثف هذه الرطوبة وتتجمد على السطح داخل الغلايات، والتي تعمل كمصائد باردة، تحمي الجليد من أشعة الشمس المباشرة لفترة أطول.

Leia Tambem

اختبار البطارية الجديد يضع هاتف Galaxy S26 Ultra في المقدمة على iPhone 17 Pro Max في التصنيف العالمي

تكشف الأبحاث أن الآباء لا يدركون كيفية استخدام أطفالهم للذكاء الاصطناعي

خصم كبير على هاتف Galaxy S25 Plus يخفض قيمته إلى أقل من 4500 ريال في المتجر الإلكتروني

الهيكل المعقد للكالديرا المركزية

إن الكالديرا الموجودة فوق أوليمبوس مونس ليست حفرة واحدة، بل هي عبارة عن مجموعة من المنخفضات المتداخلة. وتكشف هذه الميزة عن تاريخ طويل ومعقد من النشاط البركاني، مع انهيار غرف الصهارة المختلفة في أوقات مختلفة على مدى ملايين السنين.

تُظهر الجدران الداخلية للكالديرا عيوبًا ومدرجات تمثل دليلاً مباشرًا على أحداث الانهيار هذه. تسمح دراسة هذه الميزات لعلماء جيولوجيا الكواكب بإعادة بناء تسلسل وحجم الانفجارات السابقة، مما يوفر معلومات قيمة حول الأعمال الداخلية للبركان.

أرضية الكالديرا مغطاة بطبقة رقيقة من الغبار المريخي، لكن صور الرادار والبيانات الطبوغرافية تظهر أن الهيكل الصخري تحتها محفوظ جيدًا. يمكن للبعثات الروبوتية المستقبلية تحليل هذه الصخور المكشوفة للحصول على عينات مباشرة من الصهارة التي شكلت البركان.

سجل النشاط والوضع الحالي

يشير إحصاء الفوهات البركانية الموجودة على سطح تدفقات الحمم البركانية في أوليمبوس مونس إلى أن الانفجارات الأحدث حدثت منذ حوالي 25 مليون سنة. من الناحية الجيولوجية، يعتبر هذا حديثًا جدًا، مما يشير إلى أن البركان قد لا يكون خامدًا، بل في حالة سكون. يثير هذا الاحتمال تساؤلات رائعة حول الإمكانات الجيولوجية والحرارية لداخل المريخ.

وقد لعب النشاط البركاني المطول في منطقة ثارسيس، حيث يقع أوليمبوس مونس، دورًا رئيسيًا في تطور مناخ المريخ وغلافه الجوي. ربما تكون الكميات الهائلة من الغازات المنبعثة أثناء الانفجارات، مثل ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء، قد ساهمت في خلق ظاهرة الاحتباس الحراري المؤقتة، مما جعل الكوكب أكثر سخونة ورطوبة في ماضيه البعيد.

الصلة باستكشاف المريخ

إن اكتشاف الصقيع المائي في المناطق الاستوائية له آثار مباشرة على استكشاف الإنسان للمريخ في المستقبل. يعد الماء موردًا بالغ الأهمية، ليس فقط لإعالة رواد الفضاء، ولكن أيضًا لإنتاج وقود الصواريخ (الهيدروجين والأكسجين). يعد تحديد مصادر المياه التي يمكن الوصول إليها خارج المناطق القطبية أولوية بالنسبة لوكالات الفضاء.

علاوة على ذلك، فإن دراسة جبل أوليمبوس ومناخاته تساعد على تحسين نماذج الغلاف الجوي للمريخ. يعد فهم كيفية تحرك المياه ورواسبها على الكوكب أمرًا ضروريًا للتنبؤ بالطقس، وتخطيط المهام السطحية، والبحث عن البيئات التي يمكن، أو يمكن أن تحتوي، على حياة ميكروبية. تعتبر البراكين، مع حرارتها المتبقية وتفاعلها المحتمل مع المياه الجوفية، مواقع ذات أهمية بيولوجية فلكية عالية.

علامة بارزة تمت ملاحظتها منذ عقود

منذ أن وصل مسبار مارينر 9 التابع لناسا إلى المريخ في عام 1971 أثناء عاصفة ترابية عالمية وكشف أن “نيكس أوليمبيكا” الغامض (ثلوج أوليمبوس) كان في الواقع بركانًا عملاقًا، أصبح أوليمبوس مونس هدفًا ثابتًا للدراسة. وقد قدمت البعثات اللاحقة، مثل فايكنغ، ومارس جلوبال سيرفيور، ومارس إكسبرس، ومركبة استطلاع المريخ، بيانات مفصلة بشكل متزايد، ورسم خرائط لتضاريسه وتركيبه المعدني وخصائص سطحه بدقة غير مسبوقة، وبلغت ذروتها بالاكتشافات الأخيرة للصقيع في قمته.