اكتشف العلماء كيفية حفر كتل ثاني أكسيد الكربون المجمدة قنوات مرعبة في كثبان المريخ من خلال التبخير المتفجر. أظهرت تجارب مختبرية تقلد الظروف المريخية العملية، والتي تتطابق مع الملامح المرصودة على الكوكب الأحمر. يفسر الاكتشاف لغزًا جيولوجيًا قديمًا دون الحاجة إلى الماء أو الحياة.
لسنوات، حارب الباحثون أصل الخنادق المتعرجة التي تخدش كثبان المريخ، وهي ملامح أشارت إلى تدفقات ماء سابقة محتملة أو حتى حياة. قادت الدكتورة لونيك رويلوف من جامعة أوتريخت تجارب تظهر أن الجليد الجاف —ثاني أكسيد الكربون المجمد— يمكن أن يخلق هذه التكوينات بشكل مستقل. تظهر نتائجها، المنشورة في Geophysical Research Letters، عملية فريدة من نوعها لأجواء المريخ الرقيقة ودرجات الحرارة القاسية.
خلال شتاء المريخ، تنخفض درجات الحرارة إلى حوالي -120 درجة مئوية، مما يسمح بطبقة من جليد ثاني أكسيد الكربون تصل إلى 70 سم سميكًا تغطي حقول الكثبان في نصف الكرة الجنوبي للمريخ. مع وصول الربيع، يدفئ ضوء الشمس المنحدرات، مما يسبب انفصال كتل كبيرة —أحيانًا متر طولًا— من قمم الكثبان المظللة. تنزلق الكتل أسفل التلال، لكن الحدث الحقيقي يحدث أسفلها: تسبب الرمال الدافئة تبخير قاعدة الجليد مباشرة إلى غاز. يتوسع هذا الغاز بسرعة، مما يبني ضغطًا ينفجر الرمال في جميع الاتجاهات، محاكيًا انفجارًا.
"في محاكاتنا، رأيت كيف ينفجر هذا الضغط العالي للغاز الرمال حول الكتلة في جميع الاتجاهات"، شرحت رويلوف. تدفن الكتلة في المنحدر، مشكلة حفرة محاطة بتلال رملية، ثم تستمر في الانزلاق والحفر، محفرة خنادق عميقة تتطابق بدقة مع خنادق المريخ. أجرت رويلوف والطالبة في الماجستير سيمون فيشرز الاختبارات في غرفة محاكاة المريخ في جامعة أوبن في ميلتون كينز، إنجلترا، ممولة من قبل الجمعية البريطانية لعلم الجيومورفولوجيا. غيّرتا منحدرات الكثبان حتى لوحظت كتل الجليد تتحرك مثل الفئران الحافرة.
"شعرت وكأنني أشاهد الديدان الرملية في فيلم Dune"، قالت رويلوف عن الحركة المرعبة. يبني هذا على عملها السابق حول تدفقات الحطام المُثارة بثاني أكسيد الكربون على طول جدران الفوهات، لكن هذه الخنادق في الكثبان تطلبت آلية مختلفة. يبخر العملية الجليد تمامًا عند قاعدة المنحدر، تاركًا حفرًا في الرمال.
تسلط رويلوف الضوء على جاذبية المريخ: كأقرب كوكب صخري في منطقة الصالحية للحياة في النظام الشمسي، يقدم أدلة على أصول الحياة وآراء جديدة حول الجيولوجيا الكوكبية. "المريخ هو جيرانا الأقرب. إنه الكوكب الصخري الوحيد القريب من 'المنطقة الخضراء' في نظامنا الشمسي"، لاحظت، مشددة على دور الماء السائل كشرط أساسي للحياة.