كشفت عينات صخور في قاع بحيرة قديمة وجافة منذ فترة طويلة على سطح المريخ، فحصتها مركبة كيوريوسيتي التابعة لناسا، عن ظروف يحتمل أن تكون صالحة للسكن منذ مليارات السنين.

وعثر فريق من العلماء باستخدام أداة ChemCam الموجودة على متن كيوريوسيتي، على كميات أعلى من المعتاد من أكسيد المنغنيز في صخور قاع بحيرة "فوهة غيل" على الكوكب الأحمر، وهو معدن يوجد عادة في البحيرات على الأرض بسبب ظروف الأكسدة العالية فيها، والتي تتسبب في تكوين بلورات المنغنيز في وجود الأكسجين.

ويشير اكتشاف المنغنيز بكميات كبيرة إلى أن الرواسب تشكلت في نهر أو دلتا أو بالقرب من شاطئ بحيرة قديمة، ما يعني أن ظروفا مماثلة للأرض ربما استمرت في "فوهة غيل"، عندما كانت مملوءة بالمياه في عصور ماضية.

وقال باتريك غاسدا، عالم الكيمياء الجيولوجية وأعد أعضاء مجموعة علوم وتطبيقات الفضاء في مختبر لوس ألاموس الوطني: "من الصعب أن يتشكل أكسيد المنغنيز على سطح المريخ، لذلك لم نتوقع العثور عليه بمثل هذه التركيزات العالية في رواسب الشاطئ".

وتابع: "على الأرض، تحدث هذه الأنواع من الرواسب طوال الوقت بسبب ارتفاع نسبة الأكسجين في الغلاف الجوي لدينا والتي تنتجها حياة التمثيل الضوئي، ومن الميكروبات التي تساعد على تحفيز تفاعلات أكسدة المنغنيز. وعلى المريخ، ليس لدينا دليل على وجود حياة، وآلية إنتاج الأكسجين في الغلاف الجوي القديم للمريخ غير واضحة، لذا فإن كيفية تشكل أكسيد المنغنيز وتركيزه هنا أمر محير حقا. تشير هذه النتائج إلى عمليات أكبر تحدث في المريخ". وأضاف: "يظهر أن الغلاف الجوي أو المياه السطحية تظهر أنه يجب القيام بالمزيد من العمل لفهم الأكسدة على المريخ".

وأجرى غاسدا وزملاؤه دراسة للمنغنيز كما تم تحليله بواسطة أداة ChemCam من كيوريوسيتي التي تم تطويرها في مختبر لوس ألاموس ووكالة الفضاء الفرنسية (CNES)، والتي تستخدم الليزر لتبخير المعادن ثم تحلل الضوء لتحديد تركيبها.

وبعد ذلك، استكشف العلماء آليات مختلفة لترسيب المنغنيز في بحيرة "فوهة غيل": الترسيب من مياه البحيرة، أو من المياه الجوفية عبر الرمال المسامية.

ويشار إلى أن الصخور الرسوبية التي استكشفتها المركبة هي مزيج من الرمال والطمي والطين.

وتتميز الصخور الرملية بأنها أكثر مسامية، ويمكن للمياه الجوفية أن تمر بسهولة عبر الرمال مقارنة بالطين الذي يشكل معظم صخور قاع البحيرة في "فوهة غيل".

وخلص الفريق إلى أن السيناريو الأكثر ترجيحا هو ترسيب أكاسيد المنغنيز على طول شاطئ البحيرة في وجود غلاف جوي غني بالأكسجين. ويقولون إن هذا دليل إضافي على وجود بيئة بحيرة طويلة العمر وصالحة للسكن في "فوهة غيل" القديمة على المريخ، حيث يمكن أن يستغرق تكوين أكسيد المنغنيز آلاف السنين، اعتمادا على مستويات الأكسجين.

ومع ذلك، فإن سؤال من أين جاء هذا الأكسجين ما يزال دون إجابة، على الرغم من أنه من الممكن أن تكون تأثيرات النيازك في وقت مبكر من تاريخ المريخ قد أطلقت الأكسجين من رواسب الجليد السطحية.

وربما تكون الأكسدة بوساطة الميكروبات قد تركت بصمات حيوية ومواد عضوية في الصخور الحاملة للمنغنيز.

وتقول نينا لانزا، الباحثة الرئيسية في فريق أداة ChemCam: "إن بيئة بحيرة فوهة غيل، كما كشفت عنها هذه الصخور القديمة، تمنحنا نافذة على بيئة صالحة للسكن تبدو مشابهة بشكل مدهش لأماكن على الأرض اليوم. إن معادن المنغنيز شائعة في المياه الضحلة المؤكسدة الموجودة على شواطئ البحيرات على الأرض، ومن الرائع العثور على مثل هذه الميزات المميزة على المريخ القديم".