تم الحفاظ على تاريخ قابلية كوكب المريخ للسكن في الكثبان الرملية القديمة

نتوء صخري مكشوف مع طبقات أفقية.

بوت داخل تشكيل ستيمسون كما تراها روفر كيوريوسيتي. تحتوي هذه التكوينات الصخرية على بقايا محفوظة لحقول الكثبان الرملية القديمة. الصورة عبر وكالة ناسا /جامعة لندن الامبرياليه.

يريد العلماء الذين يدرسون إمكانية وجود الحياة على المريخ معرفة مدى صلاحية الكوكب للسكنى منذ ملايين أو بلايين السنين. كان المريخأبداقادرة على دعم الحياة كما نعرفها ، على الأقل الميكروبية؟ استمرت الأدلة المستمدة من مركبات الإنزال والمركبات الفضائية والمركبات المدارية على مدار العقود القليلة الماضية في الإشارة إلى أن المريخ كان بالفعل في الماضي صالحًا للسكن أكثر مما هو عليه الآن. ولكن بعد ذلك تغيرت الظروف. جف الماء على السطح وأصبح الغلاف الجوي أرق وجفافًا. أواخر الشهر الماضي ، فريق دولي من الباحثينذكرتفي دراسة جديدة توثق تغير قابلية المريخ للسكن. قام هؤلاء العلماء بفحص حقول الكثبان الرملية القديمة المحفوظة في الصخورغيل كريتر، أين التجوال الفضوليستكشف قيعان بحيرة قديمة منذ عام 2012.

الجديدمراجعة الأقرانكان البحثنشرتفي AGU'sJGR: الكواكبفي 31 مارس 2021.

أكدت شركة Curiosity بالفعل أن Gale Crater كانت بحيرة أو سلسلة من البحيرات منذ بضعة مليارات من السنين. الآن ، وجدت أيضًا دليلاً على حقل كثبان قديم - يسمىتشكيل ستيمسون- التي لا تزال محفوظة كطبقة من الصخور تقع فوق طبقات الصخور القديمة في قاع البحيرة.

خريطتان مع تضاريس مرمزة بالألوان وشروح نصية.

هذه هي المنطقة التي كان روفر كيوريوسيتي يستكشفها على مدى السنوات العديدة الماضية ، بالقرب من قاعدة جبل شارب في غيل كريتر. تتميز نتوءات تشكيل Stimson بمربع. الصورة عبر NASA / JPL / University of Arizona /إمبريال كوليدج في لندن.

يوفر هذا التغيير في طبقات الصخور أدلة على كيفية تغير المناخ وكيف تحولت البيئة من بيئة صالحة للسكن إلى الصحراء القاحلة غير الصالحة للسكن التي نراها اليوم.

كما أنه يساعد العلماء على فهم العمليات السطحية والجوية المختلفة التي كانت نشطة في ذلك الوقت بشكل أفضل ، مثل اتجاه الرمال المنفوخة التي شكلت الكثبان الرملية. تمكن الباحثون حتى من معرفة شكل وحجم واتجاه الهجرة لأكبر الكثبان الرملية.



أحد الاكتشافات هو أنه كان هناك ذات مرة كثبان رملية تقع مباشرة مقابل الجبل المركزي في غيل كريترجبل شارب. لقد تشكلوا على سطح تآكل بفعل الرياح بزاوية 5 درجات. كانت تلك الكثبان ما يعرف بالكثبان المركبة. كان لكل كثيب كبير مجموعته الخاصة من الكثبان 'التابعة' الأصغر التي هاجرت في اتجاهات مختلفة من الكثبان الرملية الرئيسية. من الورق:

يشير تحليل الهياكل الرسوبية الناتجة عن التفاعل المعقد بين هذين المقياسين من الكثبان الرملية إلى أن الكثبان الرملية الكبيرة هاجرت شمالًا ، وأن الكثبان الصغيرة المتراكبة قد هاجرت عبر وجوه الكثبان الكبيرة باتجاه الشمال الشرقي.

الكثبان هي بالطبع أرض مشتركة ، وهي موجودة على المريخ أيضًا. يحتوي المريخ على حقول كثبان شاسعة اليوم ، وليس فقط الحقول القديمة المحفوظة منذ مليارات السنين.ستيف بانهام، المؤلف الرئيسي للدراسة الجديدة ،مناقشةكيف تتشكل هذه الكثبان وكيف يمكن الحفاظ عليها:

عندما تهب الرياح ، تنقل حبيبات رملية بحجم معين ، وتنظمها في أكوام من الرمل نعتبرها كثبان رملية. هذه التضاريس شائعة على الأرض في الصحاري الرملية ، مثلالصحراء، الحقل الكثبان الناميبية، و الالصحارى العربية. تتحكم قوة الرياح وتوحيد اتجاهها في شكل وحجم الكثبان الرملية ، ويمكن حفظ دليل على ذلك في سجل الصخور.

إذا كان هناك فائض من الرواسب المنقولة إلى منطقة ما ، فيمكن أن تتسلق الكثبان الرملية أثناء هجرتها ودفن الكثبان المجاورة جزئيًا. تحتوي هذه الطبقات المدفونة على ميزة تسمى 'الفرشة المتقاطعة' ، والتي يمكن أن تعطي إشارة إلى حجم الكثبان الرملية والاتجاه الذي كانت تهاجر إليه. من خلال التحقيق في هذه الطبقات المتقاطعة ، تمكنا من تحديد هذه الطبقات التي ترسبتها الكثبان الرملية المحددة التي تتشكل عندما تنقل الرياح المتنافسة الرواسب في اتجاهين مختلفين.

إنه لأمر مدهش أنه من خلال النظر إلى صخور المريخ ، يمكننا تحديد أن رياحين متنافستين قادتا هذه الكثبان الرملية الكبيرة عبر سهول Gale Crater قبل ثلاثة مليارات ونصف المليار سنة. هذا هو أول دليل لدينا على اتجاهات الرياح المتغيرة ، سواء كانت موسمية أو غير ذلك.

أربع صور أفقية لطبقات الصخور مع التعليقات التوضيحية النصية.

Butte M1b ، وهو جزء من تلال موراي داخل تكوين ستيمسون ، يُظهر طبقات صخرية متموجة ، يُعتقد أنها بقايا كثبان رملية قديمة. الصورة عبر Banham et al. /JGR: الكواكب.

طبقات صخرية أفقية رمادية بها الكثير من الخطوط والتسميات الصفراء الأفقية الرقيقة.

منظر آخر لطبقات الصخور الرقيقة في تلال موراي داخل تشكيل ستيمسون. صورة عبربنهام وآخرون / جي جي آر: الكواكب.

يُعتقد أن حقول الكثبان الرملية قد تكونت بعد جفاف البحيرة في غيل كريتر. يتكون الجزء السفلي من الفوهة والجوانب السفلية للجبل من رواسب قاع البحيرة القديمة. أعلى جبل شارب توجد طبقات صخرية غير رسوبية من الحجر الرملي. تم إنفاق معظم مهمة كيوريوسيتي حتى الآن في فحص الطبقات الرسوبية ، التي تحتوي على أحجار طينية وطين ، بحثًا عن دليل على قابلية السكن في الماضي. وأضاف بنهام:

منذ أكثر من 3.5 مليار سنة جفت هذه البحيرة ، واستخرجت رواسب قاع البحيرة وتآكلت لتشكيل الجبل في وسط الفوهة ، جبل شارب الحالي. جوانب الجبل هي المكان الذي وجدنا فيه دليلاً على أن حقل الكثبان الرملية القديمة قد تشكل بعد البحيرة ، مما يشير إلى مناخ شديد الجفاف.

بينما يساعد تحليل حقول الكثبان الرملية المحفوظة في الإجابة عن أسئلة حول قابلية الحياة المتغيرة للمريخ ، يبدو أيضًا أنه يشير إلى أن إمكانية السكن تقل عندما تكونت الكثبان الرملية ، بعد جفاف البحيرة. عندما تشكلت الكثبان الرملية ، كان هناك القليل من المياه المتاحة لأي ميكروبات ، وبدأت المناظر الطبيعية في التغيير إلى الصحراء الجافة التي نراها اليوم. لن تكون الكثبان الرملية أيضًا مثالية للحفاظ على آثار أي حياة سابقة أيضًا. من الورق:

يشير وجود الكثبان الرملية الكبيرة التي تحركها الرياح إلى أن المنطقة كانت شديدة الجفاف ، وأنه - في وقت وجود حقل الكثبان الرملية في Stimson - كان الجزء الداخلي من Gale Crater خاليًا من المياه السطحية ، على عكس الإعداد الذي سجلته البحيرة القديمة الكامنة. رواسبتشكيل موراي.

شاب يبتسم مع تلال صخرية خلفه.

ستيفن بانهام من إمبريال كوليدج لندن هو المؤلف الرئيسي للدراسة الجديدة حول كثبان المريخ الرملية القديمة. صورة عبرجامعة لندن الامبرياليه.

قال بنهام:

لن يكون الامتداد الشاسع لحقل الكثبان الرملية مكانًا مضيافًا بشكل خاص للميكروبات للعيش فيه ، ونادرًا ما يحافظ السجل المتبقي وراءه على أدلة على الحياة ، إن وجدت.

تمثل رمال الصحراء هذه لقطة للوقت داخل Gale Crater ، ونعلم أن حقل الكثبان الرملية قد سبقته البحيرات ، ومع ذلك لا نعرف ما يعلو الصخور الرملية الصحراوية أعلى جبل Sharp. يمكن أن تكون طبقات أكثر ترسبت في ظروف قاحلة ، أو قد تكون رواسب مرتبطة بمناخات أكثر رطوبة. سيتعين علينا أن ننتظر ونرى.

وأضاف بنهام:

على الرغم من أن الجيولوجيين كانوا يقرأون الصخور على الأرض منذ 200 عام ، إلا أننا في العقد الماضي فقط أو نحو ذلك تمكنا من قراءة صخور المريخ بنفس مستوى التفاصيل كما نفعل على الأرض.

قال بانهام إن كيوريوسيتي يواصل الآن القيادة لمسافة أبعد على جوانب جبل شارب ، وسوف يدرس طبقات الصخور في الأعلى لتوثيق أي تغييرات في أنماط الرياح القديمة:

نحن مهتمون بمعرفة كيف تعكس الكثبان المناخ الأوسع للمريخ ، وتغير مواسمه ، والتغيرات طويلة المدى في اتجاه الرياح. في النهاية ، كل هذا يتعلق بالسؤال الدافع الرئيسي: اكتشاف ما إذا كانت الحياة قد نشأت على المريخ.

الكثبان الرملية والصخور باللونين الأبيض والأسود.

لا تزال حقول الكثبان الرملية شائعة على كوكب المريخ ، مثل هذا الحقل الذي يراهأراضي الفايكنج 1في 3 أغسطس 1976. الصورة من خلالناسا/ مختبر الدفع النفاث- معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا.

كثبان رملية كبيرة في تضاريس صخرية مع تلال في الخلفية.

عرض المقربة لكثبان رملية يسمىناميب الكثيب، جزء منباجنولد ديونزبالقرب من Mount Sharp في Gale Crater ، كما رأينا من قبل Curiosity روفر في 18 ديسمبر 2015. يبلغ ارتفاع ناميب حوالي 16 قدمًا (5 أمتار). صورة عبرناسا/ JPL-Caltech / MSSS.

الغلاف الجوي للمريخ أرق إلى حد كبير اليوم مما كان عليه في ذلك الوقت ، ولكن لا يزال لدى الكوكب حقول كثبان نشطة. شاهدت جميع المركبات الجوالة ومركبات الهبوط كثبانًا رملية وتموجات أصغر عن قرب. قام المدارات بتصويرها في جميع أنحاء الكوكب ، بما في ذلك في القطبين. تأتي الكثبان في مجموعة متنوعة من الأشكال والأحجام ، وغالبًا ما تشبه الكثبان الرملية وحقول الكثبان الرملية على الأرض. المريخ عالم صحراوي كما يوصف في كثير من الأحيان.

خلاصة القول: تم الحفاظ على قابلية الحياة المتغيرة للمريخ في حقول الكثبان الرملية القديمة في غيل كريتر وفقًا لدراسة جديدة أجراها باحثون في إمبريال كوليدج لندن.

المصدر: سجل صخري لأشكال قاع إيولايان المعقدة في مشهد صحراوي هيسبيري: تكوين ستيمسون كما هو مكشوف في موراي بوتس ، غيل كريتر ، المريخ

عبر إمبريال كوليدج لندن