هناك شيء غريب حول الأكسجين الموجود في الغلاف الجوي فوق فوهة غاليس المريخ: تتقلب مستوياته بشكل كبير مع تغير المواسم. وجدت دراسة جديدة أن دورة الأكسجين الغامضة هذه لا يمكن تفسيرها بأي كيمياء معروفة.
Gale Crater هو منخفض يبلغ عرضه 96 ميلاً (154 كيلومترًا) تم إنشاؤه بواسطة تحطم نيزك قبل 3.5 مليار إلى 3.8 مليار سنة. قامت وكالة Curiosity من قبل ناسا باستكشاف الحفرة منذ عام 2012 ، عندما هبطت عند سفح جبل شارب ، وهو جبل عملاق في قلب الحفرة ، وفقًا لوكالة ناسا.
على مدى السنوات المريخية الثلاث الماضية (على مدى خمس سنوات أرضية) ، كانت المركبة تتنفس في الهواء فوق حفرة كريات وتقوم بتحليل الغلاف الجوي باستخدام أداة تسمى تحليل العينات في المريخ (SAM) ، وهو جزء من مختبر الكيمياء المحمولة ، وقال مسؤولون في وكالة ناسا في بيان.
أكدت SAM أن 95٪ من الغلاف الجوي للمريخ يتكون من ثاني أكسيد الكربون (CO2) وأن الـ 5٪ الأخرى عبارة عن مزيج من النيتروجين الجزيئي (ذرتان من النيتروجين مرتبطان ببعضهما البعض) والأكسجين الجزيئي والأرجون وأول أكسيد الكربون. وجدت SAM أيضًا أنه عندما يتجمد غاز ثاني أكسيد الكربون عند القطبين خلال شتاء المريخ ، ينخفض ضغط الهواء على الكوكب بأكمله. عندما يتبخر ثاني أكسيد الكربون في الأشهر الأكثر دفئًا ، يرتفع ضغط الهواء مرة أخرى. من المتوقع أن يرتفع وينخفض الأرجون والنيتروجين ، اعتمادًا على كمية ثاني أكسيد الكربون الموجودة في الهواء.
ولكن عندما قام SAM بتحليل مستويات الأكسجين في الحفرة ، كانت النتائج غامضة: ارتفعت مستويات الأكسجين أعلى بكثير مما كان متوقعًا - ما يصل إلى 30 ٪ من مستويات خط الأساس في الربيع والصيف - ثم انخفضت إلى مستويات أقل من المتوقع في شتاء.
وقالت الكاتبة الرئيسية ميليسا ترينر ، عالمة الكواكب في مركز جودارد لرحلات الفضاء في ماريلاند ، في البيان: "نحن نكافح لتفسير هذا". "حقيقة أن سلوك الأكسجين غير قابل للتكرار تمامًا في كل موسم يجعلنا نعتقد أنه ليس مشكلة تتعلق بديناميكيات الغلاف الجوي" أو أي عمليات فيزيائية تحدث في الغلاف الجوي مثل تفكك الجزيئات. جميع التفسيرات المحتملة التي توصلوا إليها فشلت.
وأضافت: "بدلاً من ذلك ، يجب أن يكون مصدرًا كيميائيًا ومغسلة لا يمكننا حسابها بعد".
يذكر هذا اللغز لغزًا مشابهًا حول مستويات الميثان في الحفرة: وجدت SAM سابقًا أن مستويات الميثان التي لا يمكن تمييزها عادةً تزداد أحيانًا بنحو 60٪ في الصيف وتنخفض في أوقات عشوائية أخرى لأسباب غير معروفة.
وقال سوشيل أتريا استاذ علوم المناخ والفضاء والهندسة في جامعة ميشيغان في آن أربور في البيان "بدأنا نرى هذا الارتباط المثير للغاز بين الميثان والأكسجين في جزء كبير من عام المريخ". "أعتقد أن هناك شيء لها." لكنه أضاف أن لا أحد يعرف ما هو هذا "الشيء" حتى الآن.
يمكن إنتاج كل من الأكسجين والميثان بيولوجيًا (مثل الميكروبات) وجيولوجيًا (مثل الماء والصخور) ، ولا يعرف العلماء أي عملية يمكن أن تنتج العناصر الزائدة. ومع ذلك ، لخيبة أمل الصيادين الغريبة ، من المرجح أن يكون الأكسجين الزائد والميثان نتيجة عملية جيولوجية ، وفقًا للبيان. وذكر الفريق أن المصدر الأكثر احتمالا للأكسجين الزائد هو التربة المريخية. ولكن حتى لو كان الأمر كذلك ، فليس لديهم أدنى فكرة عما يحدث في التربة من إطلاق الكثير من الأكسجين في الغلاف الجوي.
ونشرت النتائج في 12 نوفمبر في مجلة البحوث الجيوفيزيائية: الكواكب.
