تم العثور على معدن يستمر في الظهور على سطح المريخ في أعماق القطب الجنوبي الجليدي

(ستيفن هان / جيتي إيماجيس)

معدن يتكرر الظهور بشكل متكرر كوكب المريخ تم العثور عليه ربما في آخر مكان على وجه الأرض قد تعتقد أن تنظر إليه.

عميق - عميق حقًا - في جليد أنتاركتيكا ، وجد العلماء الجاروزيت ، وهو معدن أسمر اللون نادرًا ما يوجد على الأرض ، ولكن يبدو أنه متوفر بكثرة على الكوكب الأحمر.

قال الباحثون إن هذا يحل لغز كيفية تشكل الجاروزيت على سطح المريخ - وهي مشكلة حيرت العلماء منذ أن اكتشفت المركبة روفر أوبورتيونيتي المعدن في عام 2004.

يشير الاكتشاف إلى أن كلاً من القارة القطبية الجنوبية وجاروسيت المريخ تشكلان بالطريقة نفسها: عندما يصبح الغبار الذي يحتوي على المزيج الصحيح من العناصر محاصرًا في الجليد ، مما يخلق الظروف المناسبة للتحول إلى جاروسيت.

تم العثور على بلورات جاروسيت في جليد القطب الجنوبي. (باكولو وآخرون ، نيتشر كوميونيكيشنز ، 2021)

كان احتمال وجود جاروسيت على سطح المريخ نشأت لأول مرة في عام 1987 بالرغم من ندرته على الأرض. عندما أكدت الفرصة أخيرًا وجودها بعد سنوات (مدعومة باكتشافات لاحقة بواسطة Spirit و Curiosity) ، كان الاكتشاف مثيرًا للغاية ، حيث لا يمكن أن يتشكل الجاروزيت بدون ماء.

السياق ، مع ذلك ، كان محيرا. ظهر المعدن في تشكيلات رسوبية دقيقة الحبيبات ، مما جعل من الصعب معرفة كيفية صنعه.

هذا لأن الجاروزيت - كبريتات مائية من البوتاسيوم والحديد - يحتاج أيضًا ، إلى جانب هذه العناصر ، إلى ظروف حمضية ، بالإضافة إلى النسبة الصحيحة من الماء. كثيرا ، ويتحول المعدن إلى شيء يسمى الجيوثايت .

هنا على الأرض ، يمكن أن يتشكل الجاروزيت من خلال تفاعل حامض الكبريتيك مع المياه الجوفية ، لذلك اقترحت معظم الفرضيات أن الجاروزيت قد تشكل في أحواض البحيرات التبخرية ، أو من خلال العمليات البركانية.

لكن ربما لم يكن ذلك ممكنا. قشرة المريخ في الغالب من البازلت القلوية منها يجب أن تحيد بسرعة أي محاليل حمضية تتلامس معها.

نظرًا لأنه من المعروف أن المريخ قد شهد سابقًا فترات جليدية - خمس على الأقل ، وفقًا لـ الأبحاث الحديثة - أثيرت أيضًا إمكانية تشكل الجاروزيت من الغبار المحتبس في رواسب الجليد. وفقًا لهذا النموذج ، فإن تركيز الهباء البركاني الغني بالكبريت المحاصر في الجليد من شأنه أن يعزز التجوية الحمضية للغبار ، مما يؤدي إلى تكوين الجاروسيت.

لم تتم ملاحظة آلية تكوين الجاروزيت هذه في أي مكان آخر في النظام الشمسي ... حتى قام فريق من الباحثين بقيادة جيوفاني باكولو من جامعة ميلانو بيكوكا في إيطاليا بدراسة جليد يبلغ طوله 1،620 مترًا (5،315 قدمًا) جوهر عينة تسمى TALDICE من تالوس دوم في شرق القارة القطبية الجنوبية.

وجد الفريق ، المأخوذة من عمق يزيد عن 1000 متر (3281 قدمًا) تحت الجليد ، أنها تحتوي على كميات صغيرة ولكنها مهمة من الجاروزيت ، والتي تم تأكيدها باستخدام الفحص المجهري الإلكتروني للإرسال والتحليل الطيفي للأشعة السينية المشتتة للطاقة.

بالنظر إلى أن الجليد في هذه الأعماق لم يتعرض للاضطراب منذ آلاف السنين (يرجع تاريخ أقدم وأعمق جزء من العينة إلى ما لا يقل عن 250000 عام) ، وأن البلورات أظهرت علامات تجوية كيميائية متوافقة مع هذه البيئة ، فإن الفريق يعتقد أن المعدن قد تشكل هناك ، ولم يصل من أي مكان آخر - على سبيل المثال ، عن طريق النيزك. (النيازك الحاملة جاروسيت وجدوا طريقهم من المريخ إلى الأرض .)

'استنادًا إلى فهمنا للظروف البيئية للجليد العميق ، فإننا نفسر الجاروزيت على أنه نتاج التجوية الإنجليزية ،' كتب الباحثون في ورقتهم .

يتطلب تكوينه ظروفًا حمضية ونشاطًا محدودًا للمياه السائلة ووجود مواد حاملة للحديد. يمكن للجزء العميق (> 1000 متر) من TALDICE تلبية هذه المتطلبات.

في المقابل ، تؤكد هذه النتيجة على صحة التكوين الجليدي للجاروسيت على المريخ. قال الباحثون إن البيئة العميقة في جليد القارة القطبية الجنوبية ، البعيدة عن الغلاف الجوي للأرض ، هي نظير لائق لظروف المريخ الجليدية ، حيث يحتوي كلا الإعدادين على مكونات تكوين الجاروسيت.

عندما تفكر في فترات التجلد المتكررة للمريخ ، يمكن لآلية التكوين هذه أن تفسر بدقة الانتشار المتوقع للمعادن في كل مكان عبر الكوكب بأكمله.

كان هناك الكثير من الجاروسيت الموجود في العينة الأساسية أقل بكثير مما هو موجود على المريخ. ومع ذلك ، فإن المريخ أكثر غبارًا ويحتوي على بازلت أكثر بكثير من القارة القطبية الجنوبية. يمكن استخدام البحث والنمذجة المستقبلية لتحديد ما إذا كانت هذه المجموعة ستكون كافية لإنتاج جاروسيت في الوفرة المتوقعة على المريخ.

تم نشر بحث الفريق في اتصالات الطبيعة .

من نحن

نشر حقائق تقارير مستقلة ومثبتة عن الصحة والفضاء والطبيعة والتكنولوجيا والبيئة.