لسنوات، شكلت الصور عالية الدقة لسطح المريخ لغزًا محيرًا للمجتمع العلمي: قنوات طويلة متعرجة محفورة في الكثبان الرملية، تُذكرنا بآثار مخلوقات خيالية. لغزٌ غذّى فرضيات جريئة، من الماء السائل إلى أشكال حياة مجهولة. والآن، تُغلق دراسة رائدة هذه الدائرة، مُقدمةً تفسيرًا مُدهشًا بقدر ما هو مُتجذر في القوانين الفيزيائية الفريدة للكوكب الأحمر.
أثبتت الباحثة لونيكي رويلوفس من جامعة أوتريخت أن هذه الوديان ليست من صنع الأنهار أو الكائنات الفضائية، بل هي عملية فيزيائية فريدة: تسامي كتل من جليد ثاني أكسيد الكربون (CO2) ، المعروف باسم الجليد الجاف. وعلقت قائلةً: "كان الأمر أشبه بمشاهدة ديدان الرمل من فيلم الكثبان الرملية "، مؤكدةً على غرابة هذه الظاهرة.
الاختبار التجريبي: إعادة إنشاء المريخ في المختبر
فرضية الجليد الجاف ليست جديدة، ولكن لم يكن هناك دليل تجريبي. وللحصول عليها، سافرت الدكتورة رولوفس وطالبتها سيمون فيشرز إلى "غرفة المريخ" التابعة للجامعة المفتوحة في المملكة المتحدة. تستطيع هذه الغرفة المضغوطة محاكاة الغلاف الجوي المريخي المتخلخل بدقة.
كانت التجربة بسيطة من الناحية النظرية ولكنها معقدة من الناحية الفنية:
- تم بناء منحدر رملي لمحاكاة منحدر الكثبان الرملية المريخية.
- تم إسقاط كتل من الثلج الجاف من أعلى المنحدر.
- بعد عدة محاولات، وبعد العثور على الميل الصحيح، كانت النتيجة مذهلة: بدأت كتلة ثاني أكسيد الكربون في "الحفر" وشق طريقها إلى الأسفل، متعرجة مثل الخلد.
صورة لإحدى "القنوات" المريخية الغريبة
الفيزياء وراء ظاهرة التسامي الانفجاري
تعتمد الآلية على عملية فيزيائية تسمى التسامي ، وهي الانتقال المباشر من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية.
- السياق المناخي: خلال فصل الشتاء المتجمد على كوكب المريخ (حيث تصل درجات الحرارة إلى -120 درجة مئوية)، يترسب ثاني أكسيد الكربون الجوي على الكثبان الرملية في شكل جليد.
- بداية العملية: مع حلول الربيع، ترتفع درجة حرارة الرمال أسرع من الجليد. عندما تنكسر كتلة من الجليد وتنزلق على الرمال الدافئة، تبدأ قاعدتها بالتسامي فورًا.
- تأثير "الطائرة المروحية": يشغل الغاز الناتج حجمًا أكبر بكثير من المادة الصلبة، مما يُولّد ضغطًا هائلًا يدفع الرمال المحيطة في جميع الاتجاهات. هذا يُكوّن وسادة غازية ترفع الكتلة قليلًا وتدفعها للأمام، مما يؤدي في الوقت نفسه إلى غرقها في الرمال.
- إنشاء القناة: مع استمرار الكتلة في التسامي، فإنها تتقدم وتتعرج أسفل المنحدر، تاركة وراءها قناة عميقة متعرجة ذات بنوك جانبية صغيرة، وهي مورفولوجيا مطابقة لتلك التي لاحظتها المجسات المدارية.
إن اكتشاف هذه الآليات، البعيدة كل البعد عن تجربتنا الأرضية، ليس مجرد فضول. وكما تؤكد رويلوفس في بيانها الرسمي: "إن دراسة تشكّل التضاريس على الكواكب الأخرى تُجبرنا على تجاوز الأطر الفكرية التي نستخدمها للأرض. وهذا يسمح لنا بطرح أسئلة مختلفة، والتي بدورها يمكن أن تُقدم رؤى جديدة حول العمليات على كوكبنا".
قنوات المريخ الأخرى
الأسئلة والأجوبة
١. لماذا لا تحدث هذه الظاهرة على الأرض؟ على الأرض، هذه العملية مستحيلة لسببين رئيسيين. أولًا، يتكون غلافنا الجوي بشكل أساسي من النيتروجين والأكسجين، مع وجود كمية ضئيلة جدًا من ثاني أكسيد الكربون لتكوين طبقات سميكة من الجليد. ثانيًا، الضغط الجوي للأرض أعلى بحوالي ١٠٠ مرة من ضغط المريخ. هذا الضغط العالي لا يسمح بالتسامي "الانفجاري" اللازم لتحريك الرمال؛ أما الجليد الجاف فسيتسامى ببطء أكبر، دون القوة اللازمة لحفر التربة.
٢. كيف يُغيّر هذا الاكتشاف نظرتنا إلى المريخ؟ يُعزّز هذا الاكتشاف فكرة أن المريخ كوكبٌ نشطٌ جيولوجيًا، تشكّلته عملياتٌ لا مثيل لها على الأرض. لسنوات، أدّى وجود القنوات بشكلٍ شبه حصري إلى تكهناتٍ حول النشاط السابق للماء السائل، وهو مؤشرٌ رئيسيٌّ في البحث عن الحياة. إنّ إثبات أن العمليات المرتبطة بثاني أكسيد الكربون يُمكن أن تُشكّل هذه التضاريس المُعقّدة يتطلّب منّا توخّي الحذر في تفسير طبيعة المريخ، ويدفعنا إلى اعتبار الفيزياء "الغريبة" للكوكب عاملًا قويًا للتحول، حتى في غياب الماء.
٣. ما هي أكبر صعوبة واجهتها عملية إعادة إنشاء التجربة؟ تمثل التحدي الرئيسي في محاكاة الظروف البيئية المريخية بدقة، وخاصةً الضغط الجوي المنخفض للغاية. يُعد هذا أمرًا بالغ الأهمية لأن شدة التسامي تعتمد تحديدًا على فرق الضغط بين الغاز المتشكل والبيئة المحيطة. لولا "غرفة المريخ"، التي تُحاكي الفراغ الجزئي للمريخ، لما ولّد الجليد الجاف قوة دفع كافية. علاوة على ذلك، تطلّب الأمر معايرة دقيقة لمنحدر الكثيب الرملي لتحديد النقطة الدقيقة التي بدأت عندها الكتلة بالانغراس بدلًا من الانزلاق السلبي.
المقال لغز القنوات على المريخ: إنها ليست كائنات فضائية، ولا مياه، بل شيء فريد من نوعه يأتي من Scenari Economici .