تويت
وجد العلماء معدن الجاروسايت المنتشر بكثرة في المريخ على الأرض في مكانٍ عميقٍ جدًا في جليد القطب الجنوبي. وهو معدن ذو لون بني فاتح نادرًا ما يوجد على سطح الأرض.
هذا الاكتشاف يحل لغز كيفية تشكل هذا المعدن في المريخ، اللغز الذي حير العلماء منذ اكتشاف المعدن بواسطة المركبة الفضائية Opportunity في عام 2004.
يبين هذا الاكتشاف أن كلًا من الجاروسايت في القطب الجنوبي وفي المريخ تكونا بنفس الطريقة، تجمع غبارٍ له تركيب معين من العناصر في الجليد، ما يخلق ظروفًا مثالية لتشكل الجاروسايت.
طُرحت إمكانية وجود الجاروسايت على سطح المريخ عام 1987 لأول مرة مع أنه نادرٌ في الأرض. وقد أكدت Opportunity وجوده أخيرًا بعد سنواتٍ عدة. دعم ذلك اكتشافات لاحقة من كلا المركبتين Spirit وCuriosity وكان الاكتشاف مثيرًا جدًا، لأن الجاروسايت لا يتكون دون وجود الماء.
كان الأمر محيرًا أيضًا، فالمعدن ظهر على شكل طبقات رسوبية دقيقة الحبات، ما زاد صعوبة معرفة كيفية تشكله، لأن الجاروسايت هو كبريتات مائية من البوتاسيوم والحديد، يحتاج إلى ظروف حمضية ونسبة معينة من الماء، وإذا زادت هذه النسبة يتحول المعدن إلى ما يسمى الجيوثايت Geothite.
على الأرض، يتشكل الجاروسايت عبر تفاعل حمض الكبريتيك مع المياه الجوفية، لذلك تقول معظم الفرضيات أنه تشكل في قاع البحيرات المتبخرة أو من النشاطات البركانية.
بلورات الجاروسات التي عثر عليها العلماء في القطب الجنوبي
قد يكون ذلك مستبعدًا، فمعظم قشرة كوكب المريخ من البازلت، ويجب أن تحيّد قلويتها أي محلول حمضي يلامسها.
من المعروف أن المريخ شهد فترات جليدية (خمسة فترات على الأقل تبعًا لبحثٍ جديد)، لذلك، فإمكانية تشكل الجاروسايت عبر تجمع الغبار في كتل من الجليد كبيرة. حسب هذا النموذج، فإن تركيز الرماد البركاني الغني بالكبريت المتجمع في الجليد يزيد من التجوية الحمضية للغبار مشكلًا الجاروسايت.
لم تُلاحظ آلية تشكل الجاروسايت في أي مكان آخر في النظام الشمسي، إلى أن درس فريق من الباحثين بقيادة جيوفاني باكولو من جامعة ميلانو بيكوكا في إيطاليا عينة من نواة الجليد طولها 1620 مترًا (5.315 قدم) سميت تالديس-TALDICE، من قبة تالوس في شرق القطب الجنوبي.
أُخذت العينة من مكانٍ يزيد عمقه عن 1000 متر تحت الجليد، واحتوت العينة على كميات صغيرة من الجاروسايت، لكنها شديدة الأهمية، وأُكد الفريق ذلك باستخدام الفحص المجهري الإلكتروني النافذ ومطيافية تشتت الطاقة بالأشعة السينية.
بما أن الجليد بهذا العمق فلم يعبث به منذ آلاف السنين، فالجزء الأعمق والأقدم من العينة قدر عمره بما لا يقل عن 250 ألف سنة، وأظهرت البلورات آثار تجوية كيميائية مناسبة لهذه البيئة. يعتقد الفريق أن المعدن تشكل هناك ولم ينتقل من مكانٍ آخر، عبر نيزكٍ على سبيل المثال.
كتب الباحثون في بحثهم: «حسب فهمنا للظروف البيئية للجليد العميق، نستطيع تخمين أن تكوّن الجاروسايت كان نتيجةً للتجوية الجليدية».
يتطلب إنتاجه ظروفًا حمضية ونشاطًا معينًا للمياه السائلة ووجود مواد حاوية للحديد، ويحمل أعمق جزء من تالديس هذه الخواص.
يؤكد هذا الاكتشاف أيضًا تشكل الجاروسايت عبر الجليد في المريخ. البيئة في أعماق القطب الجنوبي بعيدة جدًا عن جو الأرض وتشكل نظيرًا واقعيًا للظروف الجليدية في المريخ. تبعًا للباحثين، فكل من القطب الجنوبي والمريخ يحوي المكونات اللازمة لتشكيل الجيروسايت.
نظرًا إلى فترات المريخ الجليدية المتكررة، يمكن لآلية التشكل هذه أن تفسر الانتشار الواسع للمعدن في الكوكب.
كانت كمية الجاروسايت في العينة المدروسة أقل بكثير مما هي عليه في المريخ، فكمية الغبار في المريخ أكثر بكثير، ويحتوي المريخ على البازلت أكثر من القطب الجنوبي.
يمكن استخدام الأبحاث والنماذج في المستقبل في معرفة فيما إذا كانت هذه التركيبة كافية لتشكيل الجيروسايت بنفس الكميات الكبيرة في المريخ أم لا.
هذا الاكتشاف يحل لغز كيفية تشكل هذا المعدن في المريخ، اللغز الذي حير العلماء منذ اكتشاف المعدن بواسطة المركبة الفضائية Opportunity في عام 2004.
يبين هذا الاكتشاف أن كلًا من الجاروسايت في القطب الجنوبي وفي المريخ تكونا بنفس الطريقة، تجمع غبارٍ له تركيب معين من العناصر في الجليد، ما يخلق ظروفًا مثالية لتشكل الجاروسايت.
طُرحت إمكانية وجود الجاروسايت على سطح المريخ عام 1987 لأول مرة مع أنه نادرٌ في الأرض. وقد أكدت Opportunity وجوده أخيرًا بعد سنواتٍ عدة. دعم ذلك اكتشافات لاحقة من كلا المركبتين Spirit وCuriosity وكان الاكتشاف مثيرًا جدًا، لأن الجاروسايت لا يتكون دون وجود الماء.
كان الأمر محيرًا أيضًا، فالمعدن ظهر على شكل طبقات رسوبية دقيقة الحبات، ما زاد صعوبة معرفة كيفية تشكله، لأن الجاروسايت هو كبريتات مائية من البوتاسيوم والحديد، يحتاج إلى ظروف حمضية ونسبة معينة من الماء، وإذا زادت هذه النسبة يتحول المعدن إلى ما يسمى الجيوثايت Geothite.
على الأرض، يتشكل الجاروسايت عبر تفاعل حمض الكبريتيك مع المياه الجوفية، لذلك تقول معظم الفرضيات أنه تشكل في قاع البحيرات المتبخرة أو من النشاطات البركانية.
بلورات الجاروسات التي عثر عليها العلماء في القطب الجنوبي
قد يكون ذلك مستبعدًا، فمعظم قشرة كوكب المريخ من البازلت، ويجب أن تحيّد قلويتها أي محلول حمضي يلامسها.
من المعروف أن المريخ شهد فترات جليدية (خمسة فترات على الأقل تبعًا لبحثٍ جديد)، لذلك، فإمكانية تشكل الجاروسايت عبر تجمع الغبار في كتل من الجليد كبيرة. حسب هذا النموذج، فإن تركيز الرماد البركاني الغني بالكبريت المتجمع في الجليد يزيد من التجوية الحمضية للغبار مشكلًا الجاروسايت.
لم تُلاحظ آلية تشكل الجاروسايت في أي مكان آخر في النظام الشمسي، إلى أن درس فريق من الباحثين بقيادة جيوفاني باكولو من جامعة ميلانو بيكوكا في إيطاليا عينة من نواة الجليد طولها 1620 مترًا (5.315 قدم) سميت تالديس-TALDICE، من قبة تالوس في شرق القطب الجنوبي.
أُخذت العينة من مكانٍ يزيد عمقه عن 1000 متر تحت الجليد، واحتوت العينة على كميات صغيرة من الجاروسايت، لكنها شديدة الأهمية، وأُكد الفريق ذلك باستخدام الفحص المجهري الإلكتروني النافذ ومطيافية تشتت الطاقة بالأشعة السينية.
بما أن الجليد بهذا العمق فلم يعبث به منذ آلاف السنين، فالجزء الأعمق والأقدم من العينة قدر عمره بما لا يقل عن 250 ألف سنة، وأظهرت البلورات آثار تجوية كيميائية مناسبة لهذه البيئة. يعتقد الفريق أن المعدن تشكل هناك ولم ينتقل من مكانٍ آخر، عبر نيزكٍ على سبيل المثال.
كتب الباحثون في بحثهم: «حسب فهمنا للظروف البيئية للجليد العميق، نستطيع تخمين أن تكوّن الجاروسايت كان نتيجةً للتجوية الجليدية».
يتطلب إنتاجه ظروفًا حمضية ونشاطًا معينًا للمياه السائلة ووجود مواد حاوية للحديد، ويحمل أعمق جزء من تالديس هذه الخواص.
يؤكد هذا الاكتشاف أيضًا تشكل الجاروسايت عبر الجليد في المريخ. البيئة في أعماق القطب الجنوبي بعيدة جدًا عن جو الأرض وتشكل نظيرًا واقعيًا للظروف الجليدية في المريخ. تبعًا للباحثين، فكل من القطب الجنوبي والمريخ يحوي المكونات اللازمة لتشكيل الجيروسايت.
نظرًا إلى فترات المريخ الجليدية المتكررة، يمكن لآلية التشكل هذه أن تفسر الانتشار الواسع للمعدن في الكوكب.
كانت كمية الجاروسايت في العينة المدروسة أقل بكثير مما هي عليه في المريخ، فكمية الغبار في المريخ أكثر بكثير، ويحتوي المريخ على البازلت أكثر من القطب الجنوبي.
يمكن استخدام الأبحاث والنماذج في المستقبل في معرفة فيما إذا كانت هذه التركيبة كافية لتشكيل الجيروسايت بنفس الكميات الكبيرة في المريخ أم لا.