تستكشف المركبة الفضائية المثابرة التابعة لناسا أسرار بحيرة مريخية قديمة

1000 يوم الآن يوم الثلاثاءاجتازت المهمة نظامًا قديمًا للأنهار والبحيرات، وجمعت عينات قيمة على طول الطريق.

بمناسبة يوم الثلاثاء الألف على الكوكب الأحمر، ناساأكملت مركبة In Perseverance مؤخرًا مسحًا لدلتا نهر قديم يحتوي على دليل على وجود بحيرة ملأت Jezero Crater منذ مليارات السنين. وقد جمع العالم ذو العجلات الست المجموع حتى الآن 23 عينةفي هذه العملية يكشف التاريخ الجيولوجي للمريخ.

اكتشافات كبرى في عينات من المريخ

وتحتوي إحدى العينات، التي تسمى “Lefroy Bay”، على كميات عالية من السيليكا الدقيقة، وهي مادة معروفة بأنها تحافظ على الحفريات القديمة على الأرض. ويحتوي “قمة أوتيس” الأخرى على كميات كبيرة من الفوسفات، والذي غالبًا ما يرتبط بالحياة كما نعرفها. كلتا العينتين غنيتان بالكربونات، التي تحافظ على سجل للظروف البيئية منذ وقت تشكل الصخر.

وتمت مشاركة النتائج يوم الثلاثاء 12 ديسمبر/كانون الأول في اجتماع الخريف للاتحاد الجيوفيزيائي الأمريكي في سان فرانسيسكو.

تم إنشاء هذه الفسيفساء بزاوية 360 درجة من “Are Hill” داخل Jezero Crater باستخدام 993 صورة فردية تم التقاطها بواسطة Mastcam-Z الخاص بالمركبة Perseverance Mars rover في الفترة من 3 إلى 6 نوفمبر. تمركزت المركبة على جبل إيري لعدة أسابيع أثناء الالتحام الشمسي. مصدر الصورة: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS

التاريخ الجيولوجي لفوهة جيزيرو

“لقد اخترنا Jezero Crater كموقع للهبوط لأن الصور المدارية أظهرت دلتا – وهو دليل واضح على أن بحيرة كبيرة كانت تملأ الحفرة ذات يوم. البحيرة هي بيئة صالحة للسكن، وصخور الدلتا هي بيئة مثالية لدفن علامات الحياة القديمة مثل الحفريات. “في السجل الجيولوجي” ، يقول مشروع المثابرة. قال العالم كين فارلي من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا. “بعد دراسة شاملة، قمنا بتجميع التاريخ الجيولوجي للفوهة، ورسمنا مرحلة البحيرة والنهر من البداية إلى النهاية.”

تشكلت جيزيرو من اصطدام كويكب منذ حوالي 4 مليارات سنة. وبعد هبوط المركبة في فبراير 2021، اكتشف فريق المهمة أن أرضية الحفرة مكونة من صهارة تحت الأرض أو صخور نارية تشكلت من النشاط البركاني على السطح. وعثروا على الحجر الرملي والأحجار الطينية التي كانت علامة على وصول النهر الأول إلى الحفرة بعد مئات الملايين من السنين. ويوجد فوق هذه الصخور أحجار طينية مالحة، مما يدل على وجود بحيرة ضحلة تعرضت للتبخر. ويعتقد الفريق أن البحيرة نمت في النهاية إلى 22 ميلاً (35 كيلومترًا) وقطرها 100 قدم (30 مترًا).

يصور مفهوم هذا الفنان اختراق الماء عبر حافة Jezero Crater على سطح المريخ، والذي يتم استكشافه حاليًا بواسطة مركبة ناسا الجوالة Perseverance. دخلت المياه إلى الحفرة منذ مليارات السنين، مما أدى إلى تكوين بحيرة ودلتا وأنهار قبل أن يجف الكوكب الأحمر. الائتمان: ناسا/مختبر الدفع النفاث-معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا

وفي وقت لاحق، حملت المياه المتدفقة بسرعة الصخور من خارج جزيرة جيزيرو، ووزعتها فوق الدلتا وأماكن أخرى في الحوض.

وقالت ليبي آيفز، زميلة ما بعد الدكتوراه في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا في الجنوب: “تم تفصيل هذه الأحداث في تاريخ جيزيرو في الصور المدارية، لكن الأمر استغرق جهدًا كبيرًا لفهم الجدول الزمني بالتفصيل”. كاليفورنيا تحكم المهمة.

نماذج جذابة

تكون العينات التي يتم جمعها بالثبات كبيرة بحجم قطعة من الطباشير في الفصل الدراسي، ويتم تخزينها في أنابيب معدنية خاصة كجزء من حملة إعادة عينات المريخ، وهي جهد مشترك بين وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية.وكالة الفضاء الأوروبية) إن جلب الأنابيب إلى الأرض سيمكن العلماء من دراسة العينات بمعدات مختبرية قوية جدًا بحيث لا يمكن نقلها إلى المريخ.

لتحديد العينات التي سيتم جمعها، يستخدم Diligence أولاً أداة كاشطة لكشط جزء من الصخور المحتملة، ثم يستخدم أدوات علمية دقيقة لدراسة كيمياء الصخور، بما في ذلك أداة الكواكب التي صنعها مختبر الدفع النفاث للكيمياء الحجرية بالأشعة السينية، أو PIXL.

هذه الصورة لحفرة جيزيرو على المريخ مغطاة بالبيانات المعدنية المكتشفة من المركبة المدارية. ويمثل اللون الأخضر الكربونات – وهي معادن تتشكل في البيئات المائية ذات الظروف الملائمة للحفاظ على علامات الحياة القديمة. تقوم مركبة المثابرة التابعة لناسا حاليًا باستكشاف المنطقة الخضراء فوق مروحة جيزيرو (في الوسط). مصدر الصورة: NASA/JPL-Caltech/MSSS/JHU-APL

في أحد الأهداف، والذي أطلق عليه الفريق اسم “خليج بيل”، يرصد PIXL الكربونات – وهي معادن تتشكل في البيئات المائية ذات الظروف الملائمة للحفاظ على الجزيئات العضوية. (تتكون الجزيئات العضوية من خلال عمليات جيولوجية وبيولوجية). وكانت هذه الصخور غنية بالسيليكا، وهي مادة ممتازة في الحفاظ على الجزيئات العضوية، بما في ذلك تلك المتعلقة بالحياة.

قال مورجان كيبل من مختبر الدفع النفاث، نائب الباحث الرئيسي في PIXL: “على الأرض، غالبًا ما تجد هذه السيليكا الدقيقة في ما كان رملًا في السابق”. “على الأرض، هذه هي البيئة التي يتم فيها الحفاظ على بقايا الحياة القديمة واكتشافها لاحقًا.”

من خلال تحليل هذه الرقعة الصخرية الكاشطة، والمعروفة باسم “خليج بيل”، وجدت أداة PIXL الموجودة على مركبة Perseverance Mars التابعة لناسا أنها غنية بالكربونات (الأرجوانية) والسيليكا (الأخضر)، وكلاهما جيد في الحفاظ على علامات الحياة القديمة. هذا الرقم مغطى بالبيانات الكيميائية للأداة. مصدر الصورة: ناسا/مختبر الدفع النفاث-معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا/MSSS

أدوات المثابرة قادرة على اكتشاف الهياكل المجهرية الشبيهة بالحفريات والتغيرات الكيميائية التي خلفتها الميكروبات القديمة، لكنها لم تجد بعد دليلاً على أي منهما.

قام PIXL بفحص هدف آخر يسمى “Ouzel Falls” ووجدت الأداة حديدًا مرتبطًا بالفوسفات. الفوسفات هو أحد المكونات الحمض النووي وهو جزء من أغشية الخلايا لجميع خلايا الأرض المعروفة وهو جزيء يساعد الخلايا على حمل الطاقة.

بعد تقييم النتائج التي توصل إليها PIXL في كل من بقع التآكل هذه، وجه الفريق العربة الجوالة لجمع النوى الصخرية القريبة: تم جمع خليج Lefroy بجوار خليج Bill’s Bay، وقمة Otis عند Ouzel Falls.

قامت PIXL، وهي إحدى الأدوات الموجودة على المركبة الجوالة Perseverance Mars التابعة لناسا، بتحليل التركيب الكيميائي لقسم من الصخور الكاشطة المعروفة باسم “Ouzel Falls”، وهي غنية بالمعادن المحتوية على الفوسفات، والتي توجد في الحمض النووي وأغشية الخلايا لجميع الكائنات المعروفة. حياة. مصدر الصورة: ناسا/مختبر الدفع النفاث-معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا/MSSS

وقال كيبل: “لدينا أفضل الظروف للعثور على علامات الحياة القديمة، حيث توجد الكربونات والفوسفات، مما يدل على وجود بيئة مائية صالحة للسكن، والسيليكا، وهو أمر رائع للحفظ”.

إن عمل الاجتهاد، بطبيعة الحال، لم ينته بعد. ستستكشف الحملة العلمية الرابعة للبعثة حافة Jezero Crater، حيث غمرت حفرة نهرية الأرض بالقرب من مدخل الوادي. توجد رواسب كربونات غنية عند الحافة، والتي تبرز في صور مدارية تشبه الحلقة داخل حوض الاستحمام.

المزيد عن المهمة

أحد الأهداف الرئيسية لعمل بيرسيفيرانس على المريخ هو علم الفلك، بما في ذلك البحث عن علامات الحياة الميكروبية القديمة. ستكون المركبة الجوالة هي المهمة الأولى لتوصيف جيولوجيا الكوكب والمناخ الماضي، وتمهيد الطريق لاستكشاف الإنسان للكوكب الأحمر، وجمع وتخزين الصخور المريخية والثرى الصخري (الصخور والغبار المكسور).

ستقوم بعثات ناسا اللاحقة، بالتعاون مع وكالة الفضاء الأوروبية (ESA)، بإرسال مركبة فضائية إلى المريخ لجمع هذه العينات المختومة من السطح وإعادتها إلى الأرض لتحليلها بشكل متعمق.

تعد مهمة Mars 2020 Perseverance جزءًا من نهج ناسا لاستكشاف القمر إلى المريخ، والذي يتضمن مهمات Artemis إلى القمر، للمساعدة في الاستعداد للاستكشاف البشري للكوكب الأحمر.

قامت شركة JBL، التي تديرها وكالة ناسا بواسطة معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في باسادينا، كاليفورنيا، ببناء وإدارة عمليات المركبة الجوالة المثابرة.