راز ناپدید شدن جو مریخ فاش شد کربن در لایههای رس سیاره سرخ محبوس شده است, تحقیقات جدید نشان میدهد که جو سیاره مریخ واقعاً از بین نرفته، بلکه از دید محققان پنهان مانده است. بر اساس یافتههای تازه، مواد معدنی موجود در خاک این سیاره، غلاف گازی آن را در طول میلیاردها سال جذب و در بافت خود محبوس کردهاند. این کشف توضیح میدهد که چگونه سیاره سرخ از سیارهای با آب جاری و جو ضخیم، به دنیای خشک و بیابانی امروز تبدیل شده است.
شواهد وجود آب در مریخ باستانی دانشمندان معتقدند مریخ در آغاز شکلگیری خود، حدود ۴.۶ میلیارد سال پیش، شرایطی کاملاً متفاوت با حال حاضر داشته است. دادههای ارسالی توسط مریخنوردهای پرویرنس و کوریوسিটি اثبات کردهاند که رودخانهها و دریاچههای وسیعی بر سطح این سیاره وجود داشتهاند. برای حفظ آب به حالت مایع در سطح، وجود یک اتمسفر متراکم ضروری است، زیرا فشار جوی از تبخیر سریع جلوگیری میکند.
پرسش اصلی محققان این بوده که این آب و جو کجا رفتهاند؟ مکانیسم جذب دیاکسید کربن توسط رسهای مریخی محققان موسسه فناوری ماساچوست (MIT) در مقالهای منتشرشده در مجله ساینس ادوانسز مکانیزمی را تشریح کردهاند که طی آن جو مریخ در خاک آن گم شده است. بر اساس این مدل، آب رودخانههای باستانی از میان سنگهای خاصی عبور کرده و به اعماق سیاره نفوذ نموده است.
این، زنجیرهای از واکنشهای شیمیایی را آغاز کرد که دیاکسید کربن را از اتمسفر جدا کرده و به متان تبدیل نموده است. متان تولیدشده در لایههای رسی سطح سیاره محبوس مانده است. نقش حیاتی کانی اسمکتیت در ذخیرهسازی کربن معدن کلیدی در این فرآیند، اسمکتیت نامی یک نوع رس چینهدار است که ظرفیت فوقالعادهای در انباشت کربن دارد. ساختار لایهلایه این کانی باعث میشود کربن برای میلیاردها سال در آن بماند و جابهجا نشود.
روی زمین، شکلگیری اسمکتیتها معمولاً نتیجه حرکت صفحات تکتونیکی است که این مواد را به سطح میکشاند، اما مریخ فاقد چنین فعالیتی است. با کشف رسهای مشابه اسمکتیت در سراسر مریخ، محققان با پارادوکسی روبرو شدند بدون تکتونیک صفحات، این کانیها چگونه تشکیل شدهاند؟ تیم پژوهش با استفاده از دادههای سنگهای الترا مافیک و مدلسازی واکنش آب-سنگ، نشان داد که در مریخ، آب زیرزمینی با معدن الیوین غنی از آهن و منیزیم واکنش داده است.
این فرآیند اکسیژن آب را به آهن متصل کرده (که سبب رنگ قرمز سیاره شده) و هیدروژن آزاد کرده است. هیدروژن نیز با دیاکسید کربن حل شده در آب ترکیب شده و متان تولید نموده است. در مراحل بعدی، الیوین به سرپانتین و نهایتاً به اسمکتیت تبدیل شده است.
محاسبه حجم جو گمشده در بافت سیاره جاشوا موری، نویسنده اصلی تحقیق، بیان میکند ما از دانش زمینشناسی درباره ذخیرهسازی کربن در رسها استفاده کردیم و پرسیدیم اگر سطح مریخ این مقدار رس داشته باشد، چقدر متان میتواند در آن گنجانده شود؟ محاسبات نشان میدهد برای توضیح ناپدید شدن دیاکسید کربن اولیه جو مریخ، نیاز به لایهای از اسمکتیت با عمق بیش از ۱۱۰۰ متر بر روی کل سیاره است.
برآوردهای حجم رسهای مریخی با این پیشبینی همخوانی دارد. موری نتیجه میگیرد اتمسفر گمشده مریخ ناپدید نشده، بلکه در سنگها و رسهای این سیاره جذب و محبوس شده است. این کشف نه تنها تاریخچه اقلیمی مریخ را بازنویسی میکند، بلکه متان ذخیرهشده را به عنوان منبع انرژی بالقوه برای ماموریتهای آینده انسانی به سیاره سرخ معرفی میکند.
