كشفت الصخور التي فحصتها المركبة الفضائية كيوريوسيتي في قاع بحيرة قديمة وجافة منذ فترة طويلة على سطح المريخ عن ظروف من المحتمل أن تكون صالحة للسكن منذ مليارات السنين.
هناك، في الصخور الموجودة على فوهة غيل، عثرت كيوريوسيتي على كمية مذهلة من أكسيد المنغنيز – وهو معدن يوجد عادة في البحيرات على الأرض بسبب ظروف الأكسدة العالية فيها، والتي تتسبب في تكوين بلورات المنغنيز في وجود الأكسجين.
ويشير اكتشافها على المريخ بكميات كبيرة إلى أن ظروفًا مماثلة ربما استمرت في حفرة غيل، عندما كانت مملوءة بالمياه في عصور ماضية.
“على الأرض، تحدث هذه الأنواع من الرواسب طوال الوقت بسبب نسبة الأكسجين العالية في غلافنا الجوي التي تنتجها حياة التمثيل الضوئي، ومن الميكروبات التي تساعد على تحفيز تفاعلات أكسدة المنغنيز.” يشرح عالم الكيمياء الجيولوجية باتريك جاسدا مختبر لوس ألاموس الوطني.
“على المريخ، ليس لدينا دليل على وجود حياة، وآلية إنتاج الأكسجين في الغلاف الجوي القديم للمريخ غير واضحة، لذا فإن كيفية تشكل أكسيد المنغنيز وتركيزه هنا أمر محير حقًا. وتشير هذه النتائج إلى عمليات أكبر تحدث في المريخ. الغلاف الجوي أو المياه السطحية وتظهر أنه يجب القيام بالمزيد من العمل لفهم الأكسدة على المريخ.”
أكسيد المنغنيز شائع ومتوافر بكثرة هنا على الأرض، ويشارك بشكل معقد في العمليات البيولوجية. وهو معدن أساسي للعديد من العمليات البيولوجية البشرية، ولكن إلى حد كبير كل الحياة على الأرض يتطلب المنغنيز لسبب أو لآخر.
حتى أن هناك بكتيريا تعتمد على حالات أكسدة المنغنيز للحصول على الطاقة، ووجودها يمكن أن يسرع عملية الأكسدة.
لا يوجد الكثير من الأكسجين يطفو على سطح المريخ الآن، ولم نعثر بالتأكيد على أي دليل على وجود بكتيريا حية، فكيف بالضبط جاء المنجنيز موجودًا هناك في الصخور الرسوبية على رواسب الشاطئ بكميات مماثلة للأرض؟ مثل البيئة ليست واضحة.
أجرى غاسدا وزملاؤه دراسة متأنية للمنجنيز كما تم تحليله بواسطة كيوريوسيتي ChemCam، والذي يستخدم الليزر لتبخير المعادن ومن ثم تحليل الضوء لتحديد تركيبها. ثم استكشف الباحثون آليات مختلفة ل تساقط المنغنيز في بحيرة غيل كريتر: هطول الأمطار من مياه البحيرة، أو من المياه الجوفية من خلال الرمال المسامية.
تتطلب جميع الآليات وجود ظروف مؤكسدة للغاية، وبعد مراجعة الخيارات، خلص الباحثون إلى أن السيناريو الأكثر ترجيحًا هو ترسيب أكاسيد المنجنيز على طول شاطئ البحيرة في وجود جو غني بالأكسجين.
ويقولون إن هذا دليل إضافي على وجود بيئة بحيرة طويلة العمر وصالحة للسكن في حفرة غيل القديمة على المريخ، حيث يمكن أن يستغرق تكوين أكسيد المنغنيز آلاف السنين، اعتمادًا على مستويات الأكسجين.
من أين جاء هذا الأكسجين هو سؤال آخر لا يزال دون إجابة، على الرغم من أنه من الممكن أن تكون تأثيرات النيزك في وقت مبكر من تاريخ المريخ قد أطلقت الأكسجين من رواسب الجليد السطحية.
ومع ذلك، فإن النتائج توفر فرصة محيرة للبحث عن آثار الحياة القديمة على الكوكب الأحمر. ربما تكون الأكسدة بوساطة الميكروبات قد تركت بصمات حيوية ومواد عضوية في الصخور الحاملة للمنغنيز. يقول الباحثون إن شركة بيرسيفيرانس، التي تستكشف حاليًا بيئة الدلتا الجافة، يمكنها البحث عن هذه الأشياء في رحلاتها.
“إن بيئة بحيرة غيل، كما كشفت عنها هذه الصخور القديمة، تمنحنا نافذة على بيئة صالحة للسكن تبدو مشابهة بشكل مدهش للأماكن الموجودة على الأرض اليوم.” تقول عالمة الكواكب نينا لانزا مختبر لوس ألاموس الوطني.
“إن معادن المنغنيز شائعة في المياه الضحلة المؤكسدة الموجودة على شواطئ البحيرات على الأرض، ومن الرائع العثور على مثل هذه الميزات المميزة على المريخ القديم.”
وقد تم نشر بحث الفريق في مجلة البحوث الجيوفيزيائية: الكواكب.
. “محلل حائز على جوائز. محب للموسيقى. منشئ. هواة Twitter. مستكشف ودود. محب للتواصل ودود.”