ثراء قوي بالنيكل مترافق مع تفاعلات أكسدة-اختزال وعضوية في وادي نيرفتا على المريخ

دلائل قديمة في مجرى نهري مريخي

عندما نرسل مركبات روبوتية إلى المريخ، فإننا في جوهرها نسأل ما إذا كان الكوكب الأحمر قد دعم الحياة في أي وقت مضى. تركز هذه الدراسة على قناة نهرية قديمة تُدعى وادي نيرفتا، حيث وجد مسبار ناسا بيرسيفيرانس كميات غير معتادة من معدن النيكل محتبسة داخل صخور قاع بحير. ونظراً لدور النيكل الحيوي في بعض أقدم الميكروبات المعروفة على الأرض، فإن اكتشافه مصاحباً لمعادن غنية بالكبريت ومادة عضوية يحول هذا الوادي المريخي الهادئ إلى موقع رئيسي لفحص الإمكانات البيولوجية للمريخ.

نهر غذّى بحيرة اختفت منذ زمن

كان وادي نيرفتا ينقل المياه إلى حفرة جيزيرو، التي احتوت، قبل مليارات السنين، على بحيرة. على طول الوادي فحص بيرسيفيرانس صخوراً فاتحة اللون من وحدة تُسمى تشكل بريت أنجِل والصخور المكشوفة المجاورة المسماة معبد الماسونيين. هذه الصخور عبارة عن طينيات وحصى دقيقة الحبيبات ترسبت في مياه هادئة تشبه البحيرات على الأرجح، ثم تعدلت لاحقاً عبر عروق وعقيدات تشكلت عندما نمت المعادن وتغيرت داخل الرسوبيات المدفونة. كيميائياً، تختلف هذه الصخور كثيراً عن صخور أخرى في جيزيرو: فهي فقيرة بالمغنيسيوم ولكنها غنية نسبياً بالسيليكون والألومنيوم والحديد، ما يشير إلى مصدر فريد أو تاريخ قوي من التجوية الكيميائية قبل ترسبها.

اكتشاف نيكل قياسي على المريخ

يستخدم جهاز سوبركام على المسبار ليزرًا لتبخير نقاط صغيرة من الصخور وقراءة التوهج الناتج لتحديد تركيبها الكيميائي. في 32 هدفًا على طول وادي نيرفتا، رصد سوبركام النيكل بمستويات تصل إلى نحو 1.1 في المائة وزنياً — وهي أعلى محتويات نيكل تم قياسها حتى الآن في صخور طبقية مريخية سليمة. تتركز هذه البؤر الغنية بالنيكل في منطقتين عمليتين تُسميان بيفر فولز ووالاس بوت. في بيفر فولز يظهر النيكل المرتفع في كل من الطين الرئيسي والعروق المعدنية الفاتحة التي تقطع الصخر. في والاس بوت، يوجد النيكل بكثرة في الطينيات وفي صخور أكثر قتامة وغنية بالحديد تبرز فوق السطح. عموماً، كلما زاد محتوى الحديد في نقطة ما زاد احتمال احتوائها على النيكل، ما يوحي بأن النيكل مخبأ أساساً داخل معادن حاملة للحديد.

الإطلاع داخل الصخر ببصيرة أشعة إكس

لرؤية مكان تواجد النيكل على مستوى الحبيبات الدقيقة، لجأ العلماء إلى جهاز آخر على المسبار، بي آي اكس إل، الذي ينشئ خرائط مفصلة للعناصر باستخدام أشعة إكس. في طينيات بريت أنجِل تُظهر بيانات بي آي اكس إل تركيز النيكل في مجالات صغيرة داكنة غنية بالحديد والكبريت — معادن تشبه البيريت، المعروف أيضاً بذهب الحمقاء، وكبريتيدات ذات صلة. في الطبقات الأدنى يظهر النيكل أيضاً على حواف حبيبات معدن الأوليفين، بينما جنوباً يظهر في عروق وعقيدات سلفاتية فاتحة وغنية بالمغنيسيوم. بالقرب من ذلك تحمل الصخور المقاومة ذات التركيب الكيميائي المطابق لمعادِن الحديد المتجوية مثل الجاروسايت والأكاغانيت أيضاً النيكل. مجتمعة، تشير هذه الملاحظات إلى أن النيكل حُبس أولاً في كبريتيدات الحديد ثم أُعيد توزيعه جزئياً لاحقاً إلى معادن السلفات عندما تحركت سوائل عبر الصخر مع مرور الزمن.

تتبع الرحلة الغامضة للنيكل

من أين جاء كل هذا النيكل؟ في الكواكب الصخرية، يغوص معظم النيكل إلى اللب، تاركاً القشرة فقيرة نسبياً بهذا العنصر. إن الثروات الشديدة في وادي نيرفتا غير عادية وتستدعي تفسيراً خاصاً. أحد الاحتمالات أن صخور بركانية قديمة غنية بالمغنيسيوم في المنطقة أطلقت النيكل أثناء تجوية مكثفة، ثم تسربت سوائل حاملة للنيكل إلى رسوبيات البحيرة. احتمال آخر أن حطام نيزكي غني بالمعادن ذاب في الماء، مُغذّياً الطين بالنيكل مع تكوّن كبريتيدات الحديد. التمييز بين هذه المصادر يتطلب قياسات دقيقة للمعادن النادرة والنظائر لا تستطيع إلا أدوات المختبر على الأرض توفيرها — وهذا أحد الأسباب التي تدفع الفريق إلى الحرص على تحليل العينة المأخوذة بنواة والتي جمعها بيرسيفيرانس من هذه المنطقة في نهاية المطاف.

لماذا يهم النيكل للحياة

على الأرض تتشكل معادن كبريتيد الحديد في الرسوبيات الدقيقة الحبيبات غالباً بمساعدة كائنات دقيقة تستخدم الكبريتات كمصدر للطاقة، وغالباً ما تحبس النيكل من الماء المحيط خلال هذه العملية. النيكل نفسه مكوّن أساسي في إنزيمات تستخدمها كائنات منتجة للميثان وفي أحد أقدم المسارات المعروفة لثبيت الكربون. لذلك فإن الترافق بين ثراء قوي بالنيكل، ومعادن حاملة للكبريت، والمادة العضوية في وادي نيرفتا يلمح إلى بيئة كيميائية تفاعلية كان يمكن أن تدعم لبنات الحياة — وربما حتى عمليات أيض بسيطة. لا تدّعي الدراسة وجود دليل على الحياة، لكنها تُظهر أن المريخ المبكر احتضن كيمياء أكسدة-اختزال معقدة في سياق غني بمعدن نادر ومهم بيولوجياً. قد تكشف إعادة هذه العينات إلى الأرض لإجراء تحليلات دقيقة ما إذا كانت أنظمة الأنهار والبحيرات القديمة على المريخ قد عبرت بالفعل عتبة الكيمياء ما قبل الحيوية نحو الأحياء.

الاستشهاد: Manelski, H.T., Wiens, R.C., Broz, A. et al. Strong nickel enrichment co-located with redox-organic interactions in Neretva Vallis, Mars. Nat Commun 17, 2705 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-70081-3

الكلمات المفتاحية: قابلية المريخ للعيش, المسبار بيرسيفيرانس, صخور غنية بالنيكل, حفرة جيزيرو, رسوبيات نهرية مريخية