حدود شش ماه است که مریخنورد کنجکاوی (Curiosity) ناسا در حال کاوش منطقهای پر از سازندهای زمینشناختی به نام «باکسورک» (boxwork) است؛ برآمدگیهای کمارتفاعی که تقریباً ۱ تا ۲ متر ارتفاع دارند و بین آنها فرورفتگیهای شنی وجود دارد. این سازندها که کیلومترها در سطح مریخ گسترده شدهاند، نشان میدهند که آبهای زیرزمینی باستانی دیرتر از حد انتظار دانشمندان در این بخش از سیاره سرخ جریان داشتهاند. این احتمال سوالات جدیدی را درباره مدت زمان بقای حیات میکروبی در مریخ میلیاردها سال پیش، قبل از خشک شدن رودخانهها و دریاچهها و تبدیل شدن سیاره به یک دنیای کویری و منجمد.
سازندهای باکسورک از فضا شبیه به «تار عنکبوتهای غولپیکر» به نظر میرسند. برای توضیح شکل این سازندها، دانشمندان پیشنهاد کردهاند که آبهای زیرزمینی زمانی از طریق شکستگیهای بزرگ در بستر سنگی جریان داشتهاند و مواد معدنی را از خود به جا گذاشتهاند. سپس آن مواد معدنی باعث تقویت مناطقی شدهاند که به برآمدگی تبدیل گشتند، در حالی که بخشهای دیگر بدون تقویت معدنی در نهایت توسط باد خالی شدند.
اما تا زمانی که کنجکاوی به این منطقه رسید، کسی نمیتوانست با اطمینان بگوید که این سازندها از نزدیک چه شکلی دارند و سوالات بیشتری در مورد نحوه شکلگیری آنها وجود داشت.
کشف و رمزگشایی باکسورک
اگرچه زمین نیز دارای برآمدگیهای باکسورک است، اما آنها به ندرت بلندتر از چند سانتیمتر هستند و معمولاً در غارها یا در محیطهای خشک و شنی یافت میشوند. تیم کنجکاوی میخواست نگاهی دقیقتر به سازندهای مریخی بیندازد و دادههای بیشتری جمعآوری کند. این امر چالش واقعی برای رانندگان مریخنورد ایجاد کرد: آنها باید دستورالعملهایی را به کنجکاوی، یک وسیله نقلیه به اندازه یک SUV که تقریباً یک تن (۸۹۹ کیلوگرم) وزن دارد، ارسال میکردند تا بتواند از روی برآمدگیهایی که عرض آنها بیشتر از خود مریخنورد نبود، عبور کند.
اشلی استروپ، مهندس سیستمهای عملیاتی در آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا (JPL) در کالیفرنیای جنوبی، که کنجکاوی را ساخته و این مأموریت را رهبری میکند، گفت: «تقریباً احساس میکنیم که این یک بزرگراه است که میتوانیم روی آن رانندگی کنیم. اما سپس باید به فرورفتگیها برویم، جایی که باید مراقب لغزش چرخهای کنجکاوی یا مشکل در چرخش در شن و ماسه باشیم. همیشه راه حلی وجود دارد. فقط نیاز به امتحان مسیرهای مختلف است.»
برای دانشمندان، چالش این است که چگونه چنین شبکه وسیعی از باکسورک میتواند در کوه شارپ (Mount Sharp)، کوهی به ارتفاع ۵ کیلومتر که مریخنورد در حال صعود از آن است، وجود داشته باشد. هر لایه از کوه در دوره متفاوتی از آب و هوای باستانی و در حال تغییر مریخ شکل گرفته است. هرچه کنجکاوی بالاتر میرود، چشمانداز بیشتر نشانههایی از خشک شدن آب را در طول زمان به نمایش میگذارد، با دورههای مرطوب گاه به گاه که شاهد بازگشت رودخانهها و دریاچهها بوده است.
تینا سیگر از دانشگاه رایس در هیوستون، یکی از دانشمندان مأموریت که رهبری تحقیقات باکسورک را بر عهده دارد، گفت: «دیدن باکسورک در این ارتفاع از کوه نشان میدهد که سطح آبهای زیرزمینی باید بسیار بالا بوده باشد. و این بدان معناست که آبی که برای پایداری حیات لازم است، میتوانسته بسیار طولانیتر از آنچه ما از مدار انتظار داشتیم، دوام آورده باشد.»
تصاویر مداری قبلی شامل یک قطعه شواهد حیاتی بود: خطوط تیره که از روی «تار عنکبوتها» عبور میکردند. در سال ۲۰۱۴، پیشنهاد شد که این خطوط ممکن است همان شکستگیهای مرکزی باشند، جایی که آبهای زیرزمینی از شکافهای سنگی نشت کرده و اجازه تجمع مواد معدنی را دادهاند. کنجکاوی با بررسی دقیقتر این برآمدگیها، دریافت که این خطوط در واقع شکستگی هستند که به این فرضیه وزن میبخشد.
این مریخنورد همچنین بافتهای برآمدهای به نام گرهها (nodules) را کشف کرد، که نشانهای آشکار از آبهای زیرزمینی گذشته است و بارها توسط کنجکاوی و سایر مأموریتهای مریخ مشاهده شده است. به طور غیرمنتظره، این گرهها در نزدیکی شکستگیهای مرکزی یافت نشدند، بلکه در امتداد دیوارههای برآمدگی و فرورفتگیهای بین آنها قرار داشتند.
سیگر اظهار داشت: «ما هنوز نمیتوانیم توضیح دهیم که چرا گرهها در جایی که هستند ظاهر میشوند. شاید برآمدگیها ابتدا توسط مواد معدنی سیمانی شده و سپس دورههای بعدی آبهای زیرزمینی گرهها را در اطراف آنها به جا گذاشته باشند.»
آزمایشگاه سیار
بخش عمدهای از علم کنجکاوی بر نمونههای سنگی جمعآوری شده توسط مته پودرکننده سنگ در انتهای بازوی روباتیک مریخنورد متمرکز است. پودر حاصل را میتوان در ابزارهای علمی پیچیده در بدنه وسیله نقلیه برای تجزیه و تحلیل ریخت.
سال گذشته، سه نمونه از منطقه باکسورک — یکی از بالای برآمدگی، یکی از بستر سنگی درون یک فرورفتگی، و یکی از یک منطقه انتقالی قبل از رسیدن کنجکاوی به برآمدگیها — توسط مته جمعآوری و با اشعه ایکس و یک اجاق با دمای بالا تجزیه و تحلیل شد. تحلیلهای اشعه ایکس کانیهای رسی را در برآمدگی و کانیهای کربناتی را در فرورفتگی یافتند که سرنخهای اضافی برای کمک به درک نحوه شکلگیری این ویژگیها ارائه میدهد.
این مأموریت اخیراً نمونه چهارمی را جمعآوری کرد که با یک تکنیک ویژه برای جذابترین اهداف علمی تجزیه و تحلیل شد: پس از ورود سنگ پودر شده به اجاق با دمای بالای مریخنورد، معرفهای شیمیایی با نمونه واکنش نشان دادند تا آنچه را «شیمی مرطوب» (wet chemistry) نامیده میشود، انجام دهند. واکنشهای حاصل، تشخیص ترکیبات آلی خاص، مولکولهای مبتنی بر کربن که برای تشکیل حیات مهم هستند، را آسانتر میکند.
کنجکاوی در ماه مارس سازندهای باکسورک را ترک خواهد کرد. کل منطقه بخشی از لایهای در کوه شارپ است که غنی از کانیهای شور به نام سولفاتها است و با خشک شدن آب در مریخ تشکیل شدهاند. تیم کنجکاوی قصد دارد در سال آینده به کاوش این لایه سولفاتی در مسافتهای طولانی ادامه دهد و اطلاعات بیشتری در مورد نحوه تغییر آب و هوای باستانی سیاره سرخ میلیاردها سال پیش کسب کند.
اطلاعات بیشتر درباره کنجکاوی
کنجکاوی توسط آزمایشگاه پیشرانش جت (Jet Propulsion Laboratory) ناسا ساخته شده است که توسط موسسه فناوری کالیفرنیا (Caltech) در پاسادنا، کالیفرنیا مدیریت میشود. JPL این مأموریت را به نمایندگی از اداره مأموریت علمی ناسا در واشینگتن، به عنوان بخشی از برنامه اکتشاف مریخ ناسا، رهبری میکند.
برای کسب اطلاعات بیشتر درباره کنجکاوی، به این آدرس مراجعه کنید: