لقد لاحظ الباحثون تراكمًا دراماتيكيًا للأوزون داخل دوامة القطب الشمالي للمريخ، حيث يجمد البرد الشديد والظلام بخار الماء. هذه الظاهرة، التي تم اكتشافها باستخدام بيانات من مدار ESA وNASA، تقدم رؤى حول كيمياء الغلاف الجوي القديم للكوكب وإمكانية الحياة فيه. تم تقديم النتائج في اجتماع مشترك في هلسنكي.
تُنشئ دوامة القطب الشمالي على المريخ ظروف شتاء قاسية، حيث تنخفض درجات الحرارة بنحو 40 درجة مئوية أكثر برودة من الخارج، من قرب السطح حتى 30 كيلومترًا ارتفاعًا. هذا البرد الشديد، المقترن بالظلام المستمر خلال الشتاء المريخي الطويل، يجعل بخار الماء النادر في الغلاف الجوي يتجمد ويستقر على غطاء الجليد القطبي.
عادةً، تُفكك أشعة الشمس فوق البنفسجية جزيئات بخار الماء، التي ثم تتفاعل مع الأوزون وتدمره. ومع ذلك، عندما يتجمد بخار الماء تمامًا، تتوقف هذه التفاعلات المدمرة، مما يسمح لمستويات الأوزون بالارتفاع دون قيود داخل الدوامة. "الأوزون غاز مهم جدًا على المريخ - إنه شكل تفاعلي جدًا من الأكسجين ويخبرنا بمدى سرعة حدوث الكيمياء في الغلاف الجوي"، قال الدكتور كيفن أولسن من جامعة أكسفورد، الذي قاد الدراسة.
من خلال قياس تغيرية الأوزون، يمكن للعلماء فهم أفضل لكيفية تطور غلاف المريخ الجوي عبر الزمن، بما في ذلك ما إذا كان لديه مرة طبقة أوزون واقية مشابهة لتلك على الأرض. مثل هذه الطبقة كانت يمكن أن تحمي السطح من الإشعاع فوق البنفسجي، مما يجعل الكوكب أكثر ملاءمة للحياة قبل مليارات السنين. يهدف روفر إكسومارس روزاليند فرانكلين التابع لوكالة الفضاء الأوروبية، المقرر إطلاقه في عام 2028، إلى البحث عن علامات حياة قديمة.
تتشكل الدوامة القطبية كجزء من دورة المريخ الموسمية، مدفوعة بميلها المحوري 25.2 درجة. مثل الأرض، يمكن أن تفقد الاستقرار وتتحرك، مما يوفر فرص دراسة نادرة. "لأن الشتاء في القطب الشمالي للمريخ يعاني من ظلام تام، مثل الأرض، فإنه صعب جدًا الدراسة"، لاحظ أولسن.
جاءت الملاحظات من مدار إكسومارس للغازات الغامضة التابع لـESA، باستخدام مجموعة الكيمياء الجوية لتحليل امتصاص ضوء الشمس عبر الغلاف الجوي. لاستكشاف داخل الدوامة المظلم، قام الباحثون بمقارنة مع صوت المناخ المريخي لمدار استطلاع المريخ التابع لـNASA، محددين انخفاضات مفاجئة في درجة الحرارة كعلامات دخول. "لقد بحثنا عن انخفاض مفاجئ في درجة الحرارة - علامة مؤكدة على التواجد داخل الدوامة"، شرح أولسن. هذه النتائج، التي قدمت في اجتماع EPSC-DPS2025 المشترك في هلسنكي، تبرز الاختلافات في الكيمياء الجوية داخل الدوامة مقابل خارجها.