المريخ له غلاف جوي رقيق وهش، ومعظمه (95%) من ثاني أكسيد الكربون. عندما يأتي الشتاء المريخي، يتجمد ثاني أكسيد الكربون ويشكل طبقة سميكة على الأرض في المناطق القطبية. ويظل كامنًا هناك لعدة أشهر.
ومع اقتراب الربيع، ترتفع درجات الحرارة تدريجيًا. ويمر ضوء الشمس عبر الطبقة المجمدة الشفافة من ثاني أكسيد الكربون، ما يؤدي إلى تدفئة الأرض تحتها.
تعمل الأرض الدافئة على تحويل ثاني أكسيد الكربون المجمد إلى بخار يتراكم تحت ثاني أكسيد الكربون الصلب. وفي النهاية، يهرب الغاز من خلال البقع الضعيفة في الجليد. ويمكن أن ينفجر في شكل نافورات تنشر مادة داكنة على السطح المتجمد.
التقطت كاميرا (HiRISE) الموجودة على مركبة (Mars Reconnaissance Orbiter) التابعة لوكالة "ناسا" بعض الصورة لهذه السخانات على المريخ. كما التقطت صورًا أخرى لسخانات ثاني أكسيد الكربون المريخية.
صورة لنافورات المياه الحارة في الغطاء الجليدي القطبي الجنوبي للمريخ
© Photo / NASA/ Arizona State University/Ron Miller
تنفجر بعض السخانات على المريخ وتخلق بقعًا داكنة يصل عرضها إلى كيلومتر واحد. وهي تعمل بقوة كبيرة ويمكن أن تنفجر بسرعات تصل إلى 160 كم / ساعة. وفي بعض الأحيان، تخلق الانفجارات مناطق داكنة تحت الجليد تبدو وكأنها عناكب.
بقع مضيئة على الكثبان الرملية في منطقة القطب الشمالي للمريخ.
© Photo / Harvard University's John A. Paulson School Of Engineering And Applied Sciences
يطلق العلماء على هذه السمات اسم "التضاريس العنكبوتية" أو "تضاريس العنكبوت". توجد في مجموعات تعطي السطح مظهرًا متجعدًا. وتسمى العملية التي تشرح كيف تخلق دورة ثاني أكسيد الكربون هذه السمات نموذج "كايفر".
وكتب العلماء في ورقتهم البحثية: "نقترح أن الغطاء الجليدي الموسمي يشكل طبقة جليدية شفافة غير منفذة من ثاني أكسيد الكربون تتسامى من القاعدة، ما يؤدي إلى تراكم الغاز تحت الضغط العالي أسفل الطبقة الجليدية".
وأضافوا: "يتسبب هذا الغاز في رفع الجليد، الذي يتمزق في النهاية، مما ينتج عنه فتحات عالية السرعة من ثاني أكسيد الكربون تنفجر حبيبات بحجم الرمال في نفاثات لتشكيل البقع وتآكل القنوات".
ووفقا للدراسة التي نشرتها مجلة "ساينس أليرت" العلمية، فإنه عندما يتعلق الأمر بنافورات ثاني أكسيد الكربون والأنماط الطبيعية التي تخلقها، فإن المريخ لديه شيء لا تمتلكه الأرض.