Groundwater on Mars
विगत युगों के दौरान, मंगल ग्रह पर बारिश और बर्फ थी; विशेष रूप से नोआचियन और प्रारंभिक हेस्पेरियन युग में। कुछ नमी जमीन में घुस गई और जलभृतों का निर्माण हुआ। अर्थात्, पानी जमीन में चला गया, नीचे रिस गया जब तक कि यह एक ऐसी संरचना तक नहीं पहुंच गया जो इसे आगे प्रवेश करने की अनुमति नहीं देता (ऐसी परत को अभेद्य कहा जाता है)। इसके बाद पानी एक संतृप्त परत के रूप में जमा हो जाता है। गहरे जलभृत अभी भी मौजूद हो सकते हैं। अवलोकन शोधकर्ताओं ने पाया है कि मंगल ग्रह में एक ग्रह-व्यापी भूजल प्रणाली थी और ग्रह पर कई प्रमुख विशेषताएं भूजल की क्रिया से उत्पन्न हुई हैं। जब पानी सतह पर या सतह के पास चढ़ता था, तो विभिन्न खनिज जमा हो जाते थे और तलछट एक साथ सीमेंट हो जाते थे। कुछ खनिज सल्फेट थे जो संभवतः तब उत्पन्न हुए जब पानी भूमिगत चट्टानों से सल्फर को घोलता है, और फिर हवा के संपर्क में आने पर ऑक्सीकृत हो जाते हैं। जलभृत के माध्यम से यात्रा करते समय, पानी आग्नेय चट्टान बेसाल्ट से होकर गुजरता था, जिसमें सल्फर होता। एक जलभृत में, पानी खुले स्थान (छिद्र स्थान) पर रहता है जो चट्टान के कणों के बीच स्थित होता है। यह परत फैल जाएगी, अंततः मंगल की अधिकांश सतह के नीचे आ जाएगी। इस परत के शीर्ष को जल तालिका कहा जाता है। गणना से पता चलता है कि मंगल ग्रह पर जल स्तर सतह से 600 मीटर नीचे था। इनसाइट लैंडर ने सितंबर 2019 में अस्पष्टीकृत चुंबकीय स्पंदों और चुंबकीय दोलनों का खुलासा किया, जो गहरे भूमिगत तरल पानी के मौजूदा ग्रह-व्यापी जलाशय के अनुरूप हैं। शोधकर्ताओं ने निष्कर्ष निकाला है कि गेल क्रेटर ने भूजल रसायन विज्ञान में परिवर्तन के साथ भूजल वृद्धि के कई प्रकरणों का अनुभव किया है। ये रासायनिक परिवर्तन जीवन का समर्थन करेंगे। लाल ग्रह पर कुछ स्थानों पर परतदार चट्टानों के समूह दिखाई देते हैं। चट्टान की परतें पीठ के गड्ढों की प्रतिरोधी टोपी के नीचे, कई बड़े प्रभाव वाले गड्ढों के फर्श पर और अरबिया नामक क्षेत्र में मौजूद होती हैं। कुछ स्थानों पर परतों को नियमित पैटर्न में व्यवस्थित किया जाता है। यह सुझाव दिया गया है कि परतों को ज्वालामुखी, हवा, या झील या समुद्र के तल पर होने से रखा गया था। गणना और अनुकरण से पता चलता है कि घुलनशील खनिजों को ले जाने वाला भूजल उन्हीं स्थानों पर सतह पर आएगा जहाँ प्रचुर मात्रा में चट्टान की परतें हैं। इन विचारों के अनुसार, गहरी घाटियों और बड़े गड्ढों को जमीन से आने वाला पानी प्राप्त होगा। मंगल के अरब क्षेत्र में कई गड्ढों में परतों के समूह होते हैं। इनमें से कुछ परतें जलवायु परिवर्तन के कारण हो सकती हैं। मंगल के घूर्णन अक्ष का झुकाव अतीत में बार-बार बदला है। कुछ बदलाव बड़े हैं। जलवायु की इन विविधताओं के कारण, कभी-कभी मंगल का वायुमंडल बहुत घना होता और इसमें अधिक नमी होती। वायुमंडलीय धूल की मात्रा भी बढ़ी और कम हुई है। ऐसा माना जाता है कि इन लगातार परिवर्तनों ने गड्ढों और अन्य निचले स्थानों में सामग्री जमा करने में मदद की। खनिज-समृद्ध भूजल के बढ़ने ने इन सामग्रियों को मजबूत किया। मॉडल यह भी भविष्यवाणी करता है कि एक गड्ढा परतदार चट्टानों से भरा होने के बाद, गड्ढे के आसपास के क्षेत्र में अतिरिक्त परतें बिछाई जाएंगी। तो, मॉडल भविष्यवाणी करता है कि परतें अंतरक्रैटर क्षेत्रों में भी बनी हो सकती हैं; इन क्षेत्रों में परतें देखी गई हैं। भूजल की क्रिया से परतों को सख्त किया जा सकता है। मंगल का भूजल संभवतः सैकड़ों किलोमीटर आगे बढ़ा और इस प्रक्रिया में इसने उस चट्टान से कई खनिजों को भंग कर दिया जिससे यह गुजरता था। जब तलछट वाले निचले क्षेत्रों में भूजल सतह पर आता है, तो पानी पतले वातावरण में वाष्पित हो जाता है और खनिजों को जमा और/या सीमेंटिंग एजेंट के रूप में छोड़ देता है। नतीजतन, धूल की परतें बाद में आसानी से नष्ट नहीं हो सकीं क्योंकि उन्हें एक साथ सीमेंट किया गया था। पृथ्वी पर, खनिज-समृद्ध जल अक्सर विभिन्न प्रकार के लवणों और अन्य खनिजों के बड़े भंडार बनाते हुए वाष्पित हो जाता है। कभी-कभी पानी पृथ्वी के जलभृतों के माध्यम से बहता है, और फिर सतह पर वाष्पित हो जाता है जैसा कि मंगल के लिए परिकल्पना की जाती है। पृथ्वी पर ऐसा होने वाला एक स्थान ऑस्ट्रेलिया का ग्रेट आर्टेशियन बेसिन है। पृथ्वी पर बलुआ पत्थर जैसी कई तलछटी चट्टानों की कठोरता काफी हद तक सीमेंट के कारण है जिसे पानी के गुजरने के कारण जगह पर रखा गया था। फरवरी 2019 में, यूरोपीय वैज्ञानिकों ने एक प्राचीन ग्रह-व्यापी भूजल प्रणाली के भूवैज्ञानिक साक्ष्य प्रकाशित किए, जो यकीनन, एक अनुमानित विशाल महासागर से जुड़ा था। क्रॉममेलिन क्रेटर में परतें डेनियलसन क्रेटर में परतें उल्टे इलाके मंगल ग्रह पर कई क्षेत्रों में उल्टा राहत दिखाई देती है। उन स्थानों पर, पूर्व धारा चैनलों को धारा घाटियों के बजाय ऊंचे तल के रूप में प्रदर्शित किया जाता है। जब पुरानी धाराएँ ऐसी सामग्री से भर जाती हैं जो कटाव प्रतिरोधी होती हैं तो उभरे हुए तल बनते हैं। बाद में कटाव के आसपास के नरम पदार्थों को हटाने के बाद, अधिक प्रतिरोधी सामग्री जो धारा तल में जमा की गई थी, पीछे छोड़ दी जाती है। लावा एक ऐसा पदार्थ है जो घाटियों से नीचे बह सकता है और इस तरह के उल्टे इलाके का उत्पादन कर सकता है। हालांकि, काफी ढीली सामग्री खनिजों द्वारा सीमेंट किए जाने पर काफी कठोर और कटाव प्रतिरोधी हो सकती है। ये खनिज भूजल से आ सकते हैं। ऐसा माना जाता है कि एक निम्न बिंदु, एक घाटी की तरह, भू-प्रवाह को केंद्रित करता है, इसलिए इसमें अधिक पानी और सीमेंट जाते हैं, और इसके परिणामस्वरूप अधिक मात्रा में सीमेंटेशन होता है। हालाँकि, भूजल द्वारा सीमेंटेशन के बिना भी भूक्षेत्र व्युत्क्रम हो सकता है। यदि हवा द्वारा किसी सतह का क्षरण किया जा रहा है, तो क्षरण में आवश्यक अंतर केवल ढीले तलछट के अनाज के आकार में भिन्नता से उत्पन्न हो सकता है। चूँकि हवा रेत ले जा सकती है लेकिन कोबल नहीं ले जा सकती है, उदाहरण के लिए, कोबल से भरपूर एक चैनल बेड एक उल्टे रिज का निर्माण कर सकता है यदि यह मूल रूप से बहुत महीन तलछट से घिरा हुआ था, भले ही तलछट को सीमेंट न किया गया हो। यह प्रभाव सहेकी गड्ढे में चैनलों के लिए लागू किया गया है। मंगल ग्रह पर जिन स्थानों पर गड्ढों की तलहटी में परतें होती हैं, उनमें अक्सर उल्टा भूभाग भी होता है। मंगल ग्रह पर भेजे गए ग्राउंड वाटर अपवेलिंग स्पेसक्राफ्ट के साक्ष्य ने भूजल के ग्रह पर कई चट्टान परतों का एक प्रमुख कारण होने के लिए सबूतों का खजाना प्रदान किया। ऑपर्च्युनिटी रोवर ने परिष्कृत उपकरणों के साथ कुछ क्षेत्रों का अध्ययन किया। अवसर की टिप्पणियों से पता चला कि भूजल बार-बार सतह पर चढ़ गया था। सतह पर कई बार आने वाले पानी के प्रमाणों में हेमटाइट संघनन (जिसे "ब्लू बेरीज" कहा जाता है), तलछट का सीमेंटेशन, तलछट का परिवर्तन, और गठित क्रिस्टल के गुच्छे या कंकाल शामिल हैं। कंकाल क्रिस्टल का उत्पादन करने के लिए, घुलनशील खनिजों को खनिज क्रिस्टल के रूप में जमा किया जाता था, और फिर बाद में सतह पर अधिक पानी आने पर क्रिस्टल को भंग कर दिया जाता था। स्फटिकों का आकार अभी भी बनाया जा सकता था। मंगल की सतह पर यात्रा करते समय अवसर ने कई स्थानों पर हेमेटाइट और सल्फेट पाए, इसलिए यह माना जाता है कि उसी प्रकार के जमा व्यापक हैं, जैसा कि मॉडल द्वारा भविष्यवाणी की गई थी। परिक्रमा जांच से पता चला कि अवसर के चारों ओर चट्टान का प्रकार एक बहुत बड़े क्षेत्र में मौजूद था जिसमें अरब शामिल था, जो लगभग यूरोप जितना बड़ा है। मार्स रिकनैसैंस ऑर्बिटर पर एक स्पेक्ट्रोस्कोप, जिसे क्रिसम कहा जाता है, ने अरब के कुछ क्षेत्रों सहित कई स्थानों पर सल्फेट पाए, जिनकी जल मॉडल ने भविष्यवाणी की थी। मॉडल ने वैल्स मैरिनरिस घाटी में जमा होने की भविष्यवाणी की; इन जमा को देखा गया है और इनमें सल्फेट पाए गए हैं। अन्य स्थानों में ऊपर की ओर पानी होने की भविष्यवाणी की गई है, उदाहरण के लिए अराजकता वाले क्षेत्र और बड़े बहिर्वाह से जुड़े घाटियों में भी सल्फेट पाए गए हैं। परतें सतह पर वाष्पित होने वाले भूजल के इस मॉडल द्वारा भविष्यवाणी किए गए स्थानों के प्रकारों में होती हैं। इन्हें मार्स ग्लोबल सर्वेयर और मार्स रिकनैसैंस ऑर्बिटर पर सवार हाईरिस द्वारा खोजा गया था। अवसर के उतरने की जगह के आसपास और पास के अरब में परतें देखी गई हैं। पीठ के गड्ढों की टोपी के नीचे की जमीन कभी-कभी कई परतों को प्रदर्शित करती है। एक पीठ के गड्ढे की टोपी इसके नीचे की सामग्री को नष्ट होने से बचाती है। यह स्वीकार किया जाता है कि अब जो सामग्री केवल पीठ के गड्ढे की टोपी के नीचे पाई जाती है, वह पहले पूरे क्षेत्र को कवर करती थी। इसलिए, परतें अब केवल पीठ के गड्ढों के नीचे दिखाई देती हैं जो एक बार पूरे क्षेत्र को कवर करती थीं। कुछ गड्ढों में परतदार सामग्री के टीले होते हैं जो गड्ढे के किनारे से ऊपर तक पहुंचते हैं। गले क्रेटर और क्रोमेलिन (मार्टियन क्रेटर) दो क्रेटर हैं जो बड़े टीलों को पकड़ते हैं। इस मॉडल के अनुसार, ऐसे लंबे टीले उन परतों द्वारा बनाए गए थे जो पहले गड्ढे को भरते थे, और फिर आसपास के क्षेत्र के चारों ओर निर्माण करना जारी रखते थे। बाद में कटाव ने गड्ढे के चारों ओर की सामग्री को हटा दिया, लेकिन गड्ढे में एक टीला छोड़ दिया जो इसके किनारे से अधिक था। ध्यान दें कि हालांकि मॉडल ऊपर की ओर बढ़ने और वाष्पीकरण की भविष्यवाणी करता है जो अन्य क्षेत्रों (उत्तरी निचले इलाकों) में परतों का उत्पादन करना चाहिए था, ये क्षेत्र परतें नहीं दिखाते हैं क्योंकि परतें बहुत पहले प्रारंभिक हेस्पेरियन युग में बनी थीं और इसलिए बाद में बाद के जमा द्वारा दफन कर दी गई थीं। फरवरी 2019 में यूरोपीय वैज्ञानिकों के एक समूह द्वारा गहरे गड्ढों में झीलों को बनाने वाले भूजल के लिए मजबूत साक्ष्य का वर्णन किया गया था। जांच किए गए गड्ढों में इनलेट या आउटलेट नहीं दिखाई दिए; इसलिए, झील के लिए पानी जमीन से आया होगा। इन गड्ढों के फर्श मंगल के 'समुद्र तल' से लगभग 4000 मीटर नीचे स्थित थे। इन गड्ढों के फर्श पर विशेषताएँ और खनिज केवल पानी की उपस्थिति में बन सकते थे। कुछ विशेषताएँ डेल्टा और छतें थीं। अध्ययन किए गए कुछ गड्ढों में ओयामा, पेटिट, सागन, टॉम्बॉग, मैकलॉघलिन, डू मार्थेरे, निकोलसन, क्यूरी और वाहू थे। ऐसा लगता है कि अगर एक गड्ढा काफी गहरा था, तो पानी जमीन से बाहर आ गया और एक झील बन गई। पैदल चलने वाले गड्ढे भी देखें संदर्भ मंगल ग्रह पर जल निकाय