کشف آبراهه‌های فصلی مریخ: حل معمّایی از قرن ۱۹

۱۴۰ سال و یک ماه از روزی می‌گذرد که نشریه «نیویورک تایمز»، در شماره ۲۷ اوت ۱۹۱۱ خود، با تیتری از این قرار و به استناد تازه‌ترین رصدهای پرسیوال لاول (ریاضیدان، اخترشناس، و تاجر صاحب‌نام آمریکایی)، خبر از کشف بزرگی در سیاره مریخ داد: «مریخی‌ها ظرف دو سال، دو آبراه جدید و عظیم احداث کرده‌اند».

از این جمله‌ی هم‌اینک غریب تا تیتر دوشنبه‌شب گذشته وب‌سایت نیویورک‌تایمز («تأیید ناسا مبنی بر نشانه‌های جریان آب در مریخ: نواحی دنج احتمالی‌ای برای حیات»)، حد نصاب توقع دانشمندان از امکان‌های نهفته در این سیاره سرخ هم فرازها و فرودهای زیادی را طی کرده است. اما فقط در امتداد همین عقبه‌ی پر افت‌وخیز است که هم‌اینک خبر کشف نشانه‌های جریان فصلی آب در مریخ (که طی نشست خبری روز دوشنبه، ۲۸ سپتامبر ناسا رسانه‌ای شد) را دیگر نمی‌توان خبری تکراری – یا «نه به جذابیت خبر کشف حیات مریخی» – پنداشت. اعلام هر خبری مبنی بر کشف حیات در مریخ، پیش از آنکه به معمای وجود «آب جاری» در این سیاره پاسخ گفته شود، اساساً امکان‌پذیر نبود.

آبراهه‌های مریخ: از مناقشه‌ای تاریخی تا یک معمای زمین‌شناختی

اصطلاح «آبراهه‌های مریخی» (Martian canals)، مدت‌ها قبل‌تر از آن‌که اصلاً کاوشگری رهسپار این سیاره شود به محلی برای مناقشه دانشمندان بدل شده بود. در سال ۱۸۷۷ بود که اخترشناس ایتالیایی جیووانی اسکیاپارلی، از طریق رصدهایی که با یک تلسکوپ بازتابی نه‌چندان بزرگ از مریخ صورت می‌داد، پی به عوارض باریک و بلندی بر قرص سرخ‌فام این سیاره برد که به زعم وی، «آبراهه»هایی بودند "با قابلیت توزیع آب بر سطح خشک این سیاره". با انگیزه پیگیری همین رصدها هم بود که هفده سال بعد، پرسیوال لاول اقدام به احداث رصدخانه بزرگی در شهر فلاگستاف آریزونا کرد و سه کتاب را هم از آن پس در این‌باره به رشته تحریر درآورد: «مریخ» (۱۸۹۵)، «مریخ و آبراهه‌هایش» (۱۹۰۶)، و «مریخ، چونان منزلگاه حیات» (۱۹۰۸).

در گزارش فوق‌الذکر از شماره ۲۷ اوت ۱۹۱۱ نشریه «نیویورک تایمز» (مبنی بر کشف «دو آبراه جدید و عظیم» در مریخ)، اطمینان به وجود حیات مریخی چنان پررنگ جلوه داده شده بود که در فرازی از آن می‌خوانیم: "... اگرچه نیک می‌دانیم از آنجاکه جرم این سیاره کمی کمتر از یک‌نُهم جرم زمین است، پس سنگی که در اینجا ۱۰۰ پوند [= ۴۵ کیلوگرم] وزن دارد در آنجا فقط ۳۸ پوند [= ۱۷ کیلوگرم] وزن خواهد داشت، و لذا عملیات عمرانی [در آنجا] دشواری کمتری دارد، اما سخت است تصوّر این هم که ساکنان مریخ قادر به انجام چنین اقدام خطیری ظرف مدت‌زمان کوتاه دو سال بوده باشند".

دیری نگذشت که مشاهدات لاول با تیغ تیز منتقدین مواجه شد. آلفرد راسل والاس، طبیعی‌دان بریتانیایی (که غالباً از او، در کنار چارلز داروین، به‌عنوان ایده پرداز تئوری فرگشت هم نام برده می‌شود)، در سال ۱۹۰۷ کتابی را منتشر کرد تحت عنوان «آیا مریخ پذیرای حیات است؟ – ارزیابی‌ای انتقادی از کتاب «مریخ و آبراهه‌هایش» به قلم پروفسور پرسیوال لاول، به انضمام یک توضیح جایگزین».

پاسخ مطوّل و پر جزئیات والاس، تلاشی برای صورت‌بندی سمت مخالف طیف خوش‌بینی‌ها به وجود حیات در مریخ بود: او مدعی شد که دما و فشار هوا در سطح این سیاره بارها پایین‌تر از برآورد لاول، و کمتر از آن چیزی است که به آب مایع اجازه ثباتی طولانی‌مدت را در سطح آن بدهد؛ و به علاوه، در طیف‌سنجی‌های دانشمندان تا به آن مقطع نیز ردّی از وجود بخار آب را در جو این سیاره نمی‌شده یافت. والاس بر همین مبنا، کتاب خود را با این جملات به پایان برد:

"... نتیجه حاصل از این سه دلیل مستقل، که یکدیگر را با کیفیتی چند برابر کیفیت نسبی هرکدام تقویت می‌کنند، اجتناب‌ناپذیر است – اینکه حیات جانوری، به‌ویژه در اَشکال پیچیده‌ترش، نمی‌تواند بر این سیاره وجود داشته باشد. لذا مریخ نه فقط میزبان موجودات هوشمندی از آن دست که آقای لاول ادعا می‌کند نیست، بلکه مطلقاً زیست‌ناپذیر است".

اولین تصاویر ارسالی از نخستین ملاقات نزدیک بشر با مریخ در ژوئیه ۱۹۶۵، که با گذر کاوشگر مارینر-۴ از نزدیکی این سیاره رقم خورد، حق را به والاس می‌داد: مریخ سیاره‌ای مطلقاً زیست‌ناپذیر و پوشیده از دشت‌های متروک وسیع و دهانه‌های شهاب‌سنگی است؛ و به احتمال زیاد آنچه که تا به آن مقطع «آبراهه‌های مریخی» خوانده می‌شده را یا بایستی حاصل خطاهای اپتیکی تلسکوپ‌های نه‌چندان دقیق اواخر قرن ۱۹ به حساب آورد، یا همان پرهیب محو دره‌ها و دشت‌های مریخ از دید چنین تلسکوپ‌هایی.

اما ملاقات نومیدکننده کاوشگر مارینر-۴ با مریخ، نه فقط عطش جستجو پی آب و حیات را در این سیاره فروننشاند، بلکه به بازتعریف انگیزه‌های این جستجو، از رهگذر طرح پرسش‌هایی به مراتب دقیق و مصداقی‌تر منجر شد.

این پرسش‌ها رفته‌رفته به اهداف مستقل و متعدّد کاروانی از کاوشگرهای پیشرفته‌ای شکل دادند که در ادامه مروری گذرا بر دستاوردهای کلیدی‌شان تا پیش از حل معمای «وجود آب جاری در مریخ» خواهیم داشت:

۴۴ سال جستجوی بی‌وقفه پی «آب جاری» در مریخ (۲۰۱۵-۱۹۷۱):

مدارگرد «مارینر ۹» (۱۹۷۲-۱۹۷۱)

نخستین شواهد قطعی حاکی از وجود بسترهای خشک رودخانه‌ای، دره‌های آب‌کَند، فرسایش و رسوبات آبی، جبهه‌های هوایی، مه، و... در مریخ را بالطبع اولین کاوشگری صورت داد که موفق شد در مداری به گرد این سیاره مستقر شود و بدین‌وسیله فرصت کافی برای رصد عوارض متنوّع جغرافیایی و تحولات اقلیمی آن را به دست آورَد: کاوشگر مارینر ۹، که طی مأموریت یک‌ساله‌اش از نوامبر ۱۹۷۱ تا اکتبر ۱۹۷۲، ۷۳۲۹ عکس نمای نزدیک از سطح سیاره سرخ را به زمین مخابره کرد.

برنامه «وایکینگ» (۱۹۸۲-۱۹۷۵)

کشف بقایای شاخابه‌های گسترده در نیمکره جنوبی مریخ (که چه بسا حاکی از بارش سیل‌آسای باران در گذشته این سیاره باشند)، برخی دهانه‌های نامتعارف شهاب‌سنگی (که گویی شهاب‌سنگ مربوطه به سطحی باتلاقی خورده بوده)، و همچنین شیارهای آب‌کَند غول‌آسایی که پدید آمدن‌شان مستلزم عبور جریانات سیلابی سهمگینی با شدت ده‌هزار برابر رودخانه می‌سی‌سی‌پی بوده، شاخص‌ترین یافته‌های مدارگردهای وایکینگ در حدفاصل سالیان ۱۹۷۵ تا ۱۹۸۰ بودند. همچنین برآوردهای شیمیایی سطح‌نشین‌های وایکینگ ۱ و ۲ (که قلمدوش مدارگردهای وایکینگ ۱ و ۲، به مریخ اعزام شده بودند)، حکایت از این داشته که خاک مریخ، روزگاری یا در معرض جریان موقّت آب، و یا دائماً از آن پوشیده بوده است.

مدارگرد «نقشه‌بردار سراسر مریخ» (MGS) (۲۰۰۷-۱۹۹۶) 

این مدارگرد با مزیّت بهره‌مندی از ابزاری موسوم به «طیف‌سنج تابش گرمایی»، قادر بود تا کانی‌های سازنده سطح مریخ را از مدار این سیاره شناسایی کند؛ و در نهایت هم موفق شد که مقادیر قابل توجهی کانی الیوین را در سازندی موسوم به «گوداله‌های نیلی» (Nili Fossae، با مساحتی معادل سی‌هزار کیلومتر مربع) در عرض‌های شمالی این سیاره تشخیص بدهد. کشف این مقدار الوین، گواه روشنی دال بر خشکی طولانی‌مدت بخش‌هایی از مریخ است. با این وجود، همین مدارگرد همچنین شواهدی را دال بر جریان احتمالی آب در گذشته‌ی عوارضی واقع در عرض‌های شمالی سیاره هم یافته بود.

سطح‌نشین «رهیاب مریخ» (ژوئیه تا اوت ۱۹۹۷)

اگرچه داده‌های هواسنجی سطح‌نشین «رهیاب مریخ» از محل فرودش (در مجاورت استوای مریخ)، آمار نومیدکننده‌ای دال بر این حاصل کرد که فشار هوا و حداکثر دمای حتی نواحی استوایی سیاره هم کفاف پشتیبانی از جریان آب را در سطح آن نمی‌دهد، اما مشاهدات زمین‌شناختی این کاوشگر همچنان بر حجم شواهد پیشتیبان این فرض قدیمی افزود که روزگاری آب مایع بر سطح این سیاره جریان داشته است: چیدمان اکثر قلوه‌سنگ‌های ناحیه به نحوی بود که گویی جریان شدیدی از آب آن‌ها را به‌خط کرده است، و همچنین شکل برخی از آن‌ها هم حالتی نرم و تراش‌خورده داشت. بستر جابه‌جا لُخت و مسطّح پیرامون ناحیه فرود کاوشگر هم می‌توانسته حاصل رسوب‌گذاری‌های مستمر باشد.

مدارگرد «اودیسه مریخ» (۲۰۰۱ تا به امروز)

این مدارگرد کهنه‌کار با بهره‌مندی از ابزار منحصربه‌فرد «طیف‌سنج پرتو گاما» (و لذا قابلیت جانمایی عنصر هیدروژن تا عمق حداکثر یک‌متری خاک مریخ)، اطلاعات بسزایی را در خصوص پیشینه آب در این سیاره در اختیار سیاره‌شناسان گذاشت. محاسبات اودیسه حکایت از این داشت که در حدفاصل عرض‌های ۵۵ درجه (جنوبی و شمالی) تا قطبین مریخ، سهم چشمگیری از خاک سطح سیاره به یخ‌آب اختصاص دارد (حدود ۵۰۰ گرم یخ‌آب به ازای هر کیلوگرم خاک)؛ حال‌آنکه این سهم در نواحی نزدیک به استوا به تنها ۲ تا ۱۰ درصد ظرفیت خاک کاهش می‌یابد.

همین مشاهدات همچنین حکایت از این داشت که لایه‌های سطحی نیمکره جنوبی مریخ، ساختاری لایه‌گذاری‌شده دارد و احتمالاً روزگاری میزبان مقادیر قابل توجهی آب ساکن (نظیر یک دریا) بوده است. جستجوهای موضعی اودیسه در بستر فلس‌مانند برخی آبراهه‌های مریخ هم خبر از وجود یخچال‌های خفته‌ای در زیر این نواحی می‌داد.

در عکس‌های نور مرئی و مادون قرمز اودیسه از عوارض جغرافیایی مریخ هم علاوه بر آن سطوح آب‌کَند و فرسایش‌یافته‌ای که در آرشیو سایر مدارگردها نیز به چشم می‌خورد، می‌شد حتی دلتای برخی رودهای خشکیده را هم تشخیص داد.

مریخ‌نورهای «اسپیریت» (۲۰۱۰-۲۰۰۴) و «آپورچیونیتی» (۲۰۰۴ تا به امروز)

مأموریت این دوقلوهای جان‌سخت مریخی، از همان ابتدا جستجو پی نشانه‌های زمین‌شناختیِ جریانات دیرینه آب در سطح این سیاره بوده و هست. «اسپیریت» در بستر هم‌اینک خشکیده دریاچه‌ای فرود آمد که بعداً مشخص شد که با لایه‌ای از گدازه‌های آتشفشانی پوشیده شده است؛ و «آپورچیونیتی» هم در آن‌سوی سیاره در منطقه‌ای موسوم به «فلات نصف‌النهار» فرود آمد که طبق مشاهدات مدارگرد اودیسه، خاکش حاوی مقادیر قابل توجهی کانی هِماتیت است: ترکیبی آهنی که غالباً در حضور آب شکل می‌گیرد.

مأموریت «اسپیریت» در ابتدا با موفقیت چندانی توأم نبود، تا اینکه در دسامبر ۲۰۰۷ و به یمن بروز یک نقص فنی در یکی از چرخ‌های مریخ‌نورد، خاک سفیدرنگی در شیار ناشی از یدک کشیدن چرخ معیوب آن بر زمین مشاهده شد: مقادیری سیلیس؛ که یا می‌توانسته بقایای رسوب‌گذاری در چشمه‌های احتمالی آب گرم در گذشته مریخ باشد، یا حاصل نشت بخارات اسیدی از درز سنگ‌هایی که رفته‌رفته به کانی‌های سازنده‌شان – از جمله سیلیس – تجزیه می‌شده‌اند. همچنین مشاهدات طیف‌نگار پرتو گامای مستقر بر «اسپیریت»، حاکی از وجود کانی گوتیت در برخی سنگ‌های پیرامون منطقه بود، که تنها در حضور آب شکل می‌گیرد.

از طرفی مریخ‌نورد «آپورچیونیتی» به محض شروع مأموریت خود شواهد درخشانی را در پشتیبانی از وجود آب در گذشته‌ی فلات نصف‌النهار پیدا کرد: سنگ‌های لایه‌گذاری‌شده و تجمّعات حباب‌مانند هماتیت. مشاهدات چینه‌شناختی از دیواره‌ای واقع در گودال شهابسنگی «اِندورانس» هم در همان نزدیکی نشان می‌داد که الگوی ظاهری سنگ‌های سازنده این عارضه، محصول عبور مستمر لایه کم‌عمقی از آب بوده است.

با این‌همه، بخش اعظم کشفیات «آپورچیونیتی» را نشانه‌های قابل توجهی از حضور اسید سولفوریک در خاک مریخ شکل می‌داد، که ترکیب شیمیایی مهلکی برای حیات محسوب می‌شود. اما در ماه مه ۲۰۱۳ بود که خبر کشف رسوبات رُسی در مشاهدات این مریخ‌نورد، به پادزهری برای آن یافته‌های سابق بدل شد؛ چراکه رسوبات رُسی غالباً در نواحی مرطوب و با اسیدیته خنثی تشکیل می‌شوند.

«مدارگرد شناساگر مریخ» (MRO) (۲۰۰۶ تا به امروز)

دوربین اصلی ماهواره MRO (تحت عنوان HiRISE)، با رزولوشنی منحصربه‌فرد تاکنون فربه‌ترین طیف شواهد زمین‌شناختی موجود در پشتیبانی از جریانات کهن آب مریخی را به زمین مخابره کرده است – از جمله حتی شواهدی مبنی بر چشمه‌های هم‌اینک خشکیده آب گرم در بلندی‌های نیمکره جنوبی سیاره. (فهرستی از این کشفیات را، به انضمام تصاویر مربوطه، می‌توان از مدخل ذی‌ربط در دائره‌المعارف ویکی‌پدیا مشاهده کرد).

نقشه‌برداری‌های MRO در طول مدت نُه سال مأموریتش تاکنون همچنین پرده از وجود گوشته‌ای نازک از جنس مخلوط یخ‌آب و غبار هم برداشت که سطح بخش اعظمی از مریخ را پوشانده است. احتمال می‌رود که ساز و کار تشکیل این گوشته ارتباط تنگاتنگی با تحوّلات فصلی کلاهک‌های قطبی مریخ داشته باشد: قبض و بسط درازمدت مدار سیاره، در کنار افت‌وخیزهای انحراف محور چرخشی آن طی هزاران سال، با دگرگونی‌های اقلیمی چشمگیر و به تبع آن تحولات گسترده‌ای در توزیع یخ‌آب مریخی همراه است.

طی مقاطع اقلیمی مشخصی که دمای متوسط قطبین مریخ افزایش می‌یابد، بخار آب موجود در پوشش یخی این نواحی قطبی (متشکل از سایر یخ‌هایی نظیر یخ کربن‌دی‌اکسید) تصعید و به جو سیاره وارد می‌شود. این بخار آب سپس بر غبار پراکنده در آسمان عرض‌های پایین‌تر سیاره چگالش می‌یابد و همان‌جا به هیأت برف فرومی‌بارد، و عاقبت در غبار پراکنده بر سطح سیاره نفوذ می‌کند (چراکه وزن متوسط دانه‌های برف، از وزن متوسط غبار سطح مریخ بیشتر است). سپس غشای فوقانی توده‌های فروباریده‌ی برف مجدداً تصعید می‌شود، و سر آخر فقط هسته غبارین این دانه‌برف‌ها باقی می‌ماند و به عایقی برای لایه‌های زیرسطحی برف بدل می‌شود. همین چرخه اقلیمی، تدریجاً منجر به تقویت گوشته زیرسطحی یخ در این سیاره شده است.

سطح‌نشین «فینیکس» (مه تا نوامبر ۲۰۰۸)

«فینیکس» اولین تلاش سیاره‌شناسان برای تجزیه و تحلیل همان گوشته یخی زیرسطحی مریخ بود. خاک‌برداری‌های صورت‌گرفته با بازوی روبوتیک کاوشگر (که بر عرض ۶۸ درجه شمالی مریخ فرود آمده بود)، به رونمایی توده‌ای از کریستال‌های سفیدرنگی در زیر خاک سرخ‌فام آن نواحی سرد مریخ انجامید که می‌توانستند از جنس یخ خشک (یا همان کربن‌دی‌اکسید منجمد) هم باشند. اما سرعت فوق‌العاده پایین‌تر تصعید این توده‌کریستال‌ها در مقایسه با یخ خشک (که نهایتاً در چهارمین روز از پی خاک‌برداری‌های «فینیکس» رخ داد)، گمانه‌زنی‌ها مبنی بر یخ‌آب بودن این پوشش را هم تقویت کرد؛ و چندی نگذشت که طیف‌سنج جرمی مستقر بر مریخ‌نشین نیز این گمانه را به تأیید قطعی رساند: این نخستین تماس مستقیم بشر با آب بر سطح مریخ بود؛ اگرچه آب منجمد.

«فینیکس» در مدت نسبتاً کوتاه مأموریت خود همچنین موفق به کشف مقادیری پرکلرات نیز در خاک آن منطقه شد؛ ترکیب شیمیایی حائز اهمیتی که، همچون نمک، در صورت آمیزش با آب می‌تواند نقطه انجماد آن را تا حد قابل توجهی کاهش بدهد (و از همین‌روست که به‌منظور تسریع ذوب یخ‌های جاده، بر آن نمک می‌پاشند). مشاهدات آزمایشگاهی در زمین حکایت از آن داشته که برخی پرکلرات‌ها قادرند که نقطه انجماد آب را تا حتی منفی ۷۰ درجه سلسیوس هم پایین بیاورند.

دشت مسطّح پیرامون منطقه فرود «فینیکس»، پوشیده از عوارض چندضلعی‌ای با قطر ۲ تا ۳ متر، و محصور در فرورفتگی‌هایی با عمق ۲۰ تا ۵۰ سانتیمتر بود. این اشکال نامنتظم، حاصل قبض و بسط گوشته زیرسطحی یخ در جریان تحولات فصلی سیاره، و تغییرات چشمگیر دما در آن منطقه‌اند. مشاهدات میکروسکوپی کاوشگر، از وجود ذراتی مدوّر و مسطّح در ساختار خاک این منطقه نیز حکایت داشت، که می‌توانند نشانه‌ای بر ماهیت رُسی خاکش باشند.

«فینیکس» همچنین برای نخستین بار شواهد مستقیمی از بارش برف را در آسمان مریخ حاصل کرد: بارش از ابرهایی رخ می‌داد که در لایه‌های از جو سیاره با دمای متوسط منفی ۶۵ درجه سلسیوس شناور بودند؛ که همین نشان می‌داد این ابرها از جنس یخ‌آب هستند، چراکه ابرهای متشکل از یخ خشک اصلاً در لایه‌هایی از جو با دمای پایین‌تر از منفی ۱۲۰ سلسیوس تشکیل نمی‌شوند.

مریخ‌نورد «کیوریاسیتی» (۲۰۱۲ تا به امروز)

تشخیص نهشته‌هایی از جنس کنگلومرا در مخروط‌افکنه‌ای در مجاورت دیواره گودال «گیل» (Gale، محل فرود مریخ‌نورد)، از همان ابتدا تردیدها نسبت به فرض جریان گسترده آب در گذشته این منطقه را کاملاً زدود. در همین اثناء، آزمایشگاه پیشرفته مستقر بر مریخ‌نورد «کیوریاسیتی» موفق به تشخیص نه فقط مولکول‌های آب، گوگرد، و کلر، بلکه ترکیبات حاصل از فرآیندهای آب‌پوشی (نظیر سولفات کلسیم آبدار) نیز در ساختار خاک منطقه شد. کشف مقادیری نمک پرکلرات از همان نوعی که کاوشگر «فینیکس» هم در دایره قطبی شمال مریخ تشخیص داده بود (این‌بار در نزدیکی استوای سیاره)، از این تشخیصِ دیگر «کیوریاسیتی» مبنایی برای این استنتاج جسورانه ساخت که: می‌توان انتظار یک توزیع سراسری از نمک‌های پرکلرات را در کل سطح سیاره داشت؛ فرضی که در صورت تأیید، می‌تواند از جهاتی بسیار امیدوارکننده باشد، چراکه بر احتمال وجود آب جاری موقّت بر مناطقی از سطح این سیاره صحّه خواهد گذاشت.

به موازات این تجزیه و تحلیل‌های شیمیایی، ابزار نوترون‌نگار مستقر بر «کیوریاسیتی» هم از طریق یک تحلیل فیزیکی نشان داد که خاک تشکیل‌دهنده مسیر حرکت مریخ‌نورد از محل فرود تا ۱۱ کیلومتری آن منطقه، تا عمق ۶۰ سانتیمتری‌اش حاوی حداکثر ۴ درصد آب است. دیری نگذشت که در امتداد همین مسیر، شواهدی از وجود یک دریاچه خشکیده آب شیرین در نواحی مرکزی گودال گیل هم به دست آمد.

از طرفی تحلیل داده‌های هواسنجی «کیوریایسیتی» هم طی مدت دوساله مأموریتش تاکنون، حکایت از آن دارد که شب‌هنگام، غشاهای نازکی از آب مایع در پنج سانتیمتر فوقانی عمق خاک مریخ ایجاد می‌شود. گزارش این یافته در آوریل سال میلادی جاری، یعنی فقط چند ماه پیش از اعلام خبر کشف اخیر جریانات فصلی آب مایع بر سطح سیاره سرخ، تلویحاً حاکی از آن است که تحقیقات نیم‌قرن گذشته در مریخ تا چه حد با خط مشی تعریف‌شده برای ناوگان کاوشگرهای مریخی همراستاست؛ کاوشگرهایی که به موازات ارتقای گام‌به‌گام راهبردهای مستقلی که برای اکتشاف دنبال می‌کنند، نهایتاً قادر به برآوردن سطح کافی‌ای از دقت علمی برای انجام کشف بزرگی شدند که دیگر اجتناب‌ناپذیر شده بود: کشف آب جاری در مریخ.

تبارشناسی یک کشف تاریخی

از خیل پدیده‌هایی که ماهواره MRO موفق شد از پی نقشه‌برداری‌های بلندمدت خود عاقبت در سال ۲۰۱۱ بر سطح مریخ تشخیص بدهد، عوارضی موسوم به «شیب‌رگه‌های تکرارشونده» (Recurring Slope Lineae) یا به اختصار RSL بودند: رگه‌های تیره‌رنگ و نسبتاً باریکی (به عرض نیم‌متر تا ۵ متر) که طی فصول گرم مریخ بر دیواره سطوح شیبداری با زوایای ۲۵ تا ۴۰ درجه در عرض‌های ۴۸ تا ۳۲ درجه جنوبی ظاهر می‌شدند، و سپس در فصول سرد هم از میان می‌رفتند (فیلمی از این تحولات فصلی در تجمعی از RSL ها را در اینجا مشاهده کنید). حداکثر دمای ثبت‌شده در محل مشاهده این عوارض موقّتی، در حدود ۲۵۰ تا ۳۰۰ کلوین (معادل منفی ۲۳ تا مثبت ۱۳ درجه سلسیوس) بود. از قوی‌ترین فرضیاتی که راجع به ماهیت RSL ها مطرح می‌شد، جریاناتی از آب شور بود؛ اما تاکنون نشانه‌ی مستقلی که چنین فرضی را مستقلاً به تأیید تجربی برساند در اختیار دانشمندان نبود.

مشاهدات پیگیر RSL ها از طریق طیف‌نگار CRISM، مستقر بر ماهواره MRO طی ماه‌های گذشته اما منجر به این کشف تعیین‌شده شد که وقتی RSL ها در عریض‌ترین وضعیت خود به سر می‌برند، همچنین می‌توان مقادیری پرکلرات هیدراته (متشکل از ترکیباتی نظیر پرکلرات منیزیم، کلرات منیزیم، و پرکلرات سدیم) را هم در بسترشان تشخیص داد؛ حال‌آنکه در سایر مواقع سال، هیچ نشانه‌ای از این ترکیبات را نمی‌توان در مواضع یادشده یافت. وجه تمایز پرکلرات‌های یافت‌شده با ابزار CRISM با نمونه‌های مشابه یافت‌شده در داده‌های ارسالی از سطح‌نشین‌های «فینیکس» و «کیوریاسیتی»، هیدراته بودن آنهاست؛ بدین‌معنا که در حضور مستقیم آب ایجاد شده‌اند.

همگرایی این دو طیف مستقل از شواهد شیمیایی و زمین‌شناختی در داده‌های ماهواره MRO، دیگر شکی را در صحت این فرض جسورانه دانشمندان باقی نگذاشت که: RSL ها، همان جریانات فصلی آب شور در مریخ‌اند – مواضعی که می‌توانند از جذاب‌ترین نقاط این سیاره برای اعزام مریخ‌نشین‌های نسل آتی باشند. اما در حال حاضر، کیفیت پاک‌سازی و استرلیزاسیون سطح‌نشین‌ها به حدی نیست که بتوان از سلامت چنین ریسکی اطمینان کافی یافت؛ چراکه حمل ناخواسته باکتری‌های زمینی به این نواحی مریخ می‌تواند عواقب جبران‌ناپذیری به بار آورد – عواقبی نه به وحشتناکی رشد گونه‌های متخاصمی از حیات، آن‌چنانکه در فیلم‌ها به تصویر کشیده می‌شد، بلکه به جدیت این احتمال تلخ که دیگر امکانی برای کنکاش‌های مستقل دانشمندان در نشانه‌های احتمالی «حیات مریخی» باقی نخواهد ماند – احتمالی که شیرینی آن از یک قرن پیش تاکنون انگیزه‌ای برای پیشبرد پژوهش‌هایی اینچنین موفقیت‌آمیز بوده است.