توضیح تصویر: حلقه‌های بسته‌ای از جریان‌های الکتریکی (بردارهای قرمز و آبی رنگ) که به‌طور منظم اطراف مریخ وجود دارند. ساختارهایی به شکل حلقه‌های دوتایی که به‌طور پیوسته هر دو نیمه‌ی روشن و تاریک سیاره‌ی مریخ را احاطه کرده‌اند. عکس از NASA/Goddard/MAVEN/Colorado University, Boulder/SVS/Cindy Starr

مریخ جهانی پر رمز و راز است

ناسا در تاریخ ۱۸ نوامبر۲۰۱۴ ، فضاپیمای تحقیقاتی اتمسفر مریخ و تحولات فرار گازهای اتمسفری ( Mars Atmosphere and Volatile Evolution Mission; MAVEN) را به سمت این سیاره برای یک ماموریت پژوهشی پرتاب کرد. این فضاپیما به‌منظور پژوهش بر روی لایه‌ی بالایی اتمسفر(Upper Atmosphere)، یون‌کره(Ionosphere) و چگونگی تعامل این لایه با بادهای خورشیدی ارسال شده است و به ابزارهای گوناگونی برای اندازه‌گیری پدیده‌های مختلف مجهز شده که می‌تواند اطلاعات ارزشمندی به تئوری جهان الکتریکی بیافزاید.

ابزارهای همراه عبارت‌اند از:

• ابزار آنالیز‌گر الکترون‌های‌ بادهای خورشیدی به منظور اندازه‌گیری الکترون‌های یون‌کره
• ابزار آنالیز‌گر یون‌های بادهای خورشیدی برای اندازه‌گیری یون‌های مغناطوپوش(Magnetosheath)
• پروب لانگمویر(Langmuir Probe) به منظور مشخص کردن امواج گرمایی یون‌های در حال فرار و تابش‌های شدید ماورای بنفش وارد شده از سمت خورشید
• طیف‌سنج ماورای بنفش برای اندازه‌گیری ویژگی‌های لایه‌ی بالایی اتمسفر
• مغناطیس‌سنج برای اندازه‌گیری باقی مانده‌ی میدان مغناطیسی مریخ

دیدگاهی همگانی از سیاره‌ی مریخ که در مقاله‌ی قبلی ماموریت MAVEN به چاپ رسیده است:

“روزی روزگاری، در حدود ۴ میلیارد سال پیش، مریخ همانند زمین گرم و مرطوب بود. آب مایع روی سطح آن در بستر رودخانه‌ها جاری بوده و به سمت دریاهای کم ژرفا جریان داشته است. یک اتمسفر ضخیم همانند یک پتو آن را گرم نگه داشته است.”

این افسانه‌ای است که منجم‌ها برای دلداری دادن به خودشان تعریف می‌کنند.

قطر مریخ چیزی در حدود ۶۷۹۳ کیلومتر است که تقریبا نصف قطر زمین است. دمای میانگین آن ذاتا در حدود ۶۳- سلسیوس است که این میانگین برای زمین ۱۳+ درجه‌ی سلسیوس است. چگالی هواکره‌ی آن  برابر با آن است که روی قله‌ای با ارتفاع ۶ برابر قله‌ی اورست، بلندترین قله‌ی زمین، بایستیم که این مقدار تقریبا برابر با کم‌تر از ۱% چگالی هواکره‌ی زمین است. مریخ سردتر از آن است که دانشمندان علوم سیاره‌ای باور دارند لایه‌ای منجمد و پهناور، سطح این سیاره را پوشانده است، زیرا میانگین دمای خاک در طول یک سال بسیار کم‌تر است.

در عرض‌های جغرافیایی شمالی و جنوبی، کربن‌دی‌اکسید یخ زده و به حالت جامد درمی‌آید و سطح مریخ را با یخ خشک پنهان می‌کند. این پدیده دلیل پایان یافتن ماموریت ققنوس(Phoenix mission) در مریخ است: این مریخ‌پیما در فصل زمستان در یخ‌های خشک به قطر تقریبا یک متر به دام می‌افتد. از آن‌جایی که  هواکره‌ی مریخ بسیار نازک است، آب یخ‌زده به یکباره تصعید شده و به بخار آب تبدیل می‌شود، بنابراین یخ یا آب مایع در این شرایط در محیط آزاد باقی نخواهد ماند. چگونه مریخ و زمین به‌طور چشمگیری با یک دیگر اختلاف دارند؟

این اظهارات بخشی از مناقشه برانگیزترین موضوعات در علوم سیاره‌ای به شمار می‌رود. اغلب پژوهشگران بر این باورند که زمانی مریخ میزبان آب مایع روی سطحش بوده است. دره‌ها و تنگه‌هایی که به نظر می‌رسد جریان آب آن‌ها را شکل داده است، همه‌جا روی سطح سیاره دیده می‌شوند. مریخ‌پیمای کنجکاوی مواد معدنی را یافته است که دانشمندان بر این باورند، به سال‌ها زمان نیاز است تا زیر آب به وجود آیند.  به‌طور کلی، فراوانی ترکیب‌های کربنی آن‌قدر کم هستند که نمی‌توان گفت که این مقدار از کربن دی‌اکسید گم شده از هواکره‌، صرف تشکیل این ترکیبات معدنی شده‌ باشد.

تنها یک پیشنهاد باقی خواهد ماند، سیاره هواکره‌ی خود را به مرور زمان از دست داده است. آیا تابش‌ها و یا بادهای خورشیدی باعث تحلیل رفتن هواکره شده است، زیرا سیاره فاقد میدان مغناطیسی کروی شکل است؟ چه مقدار از ذرات هواکره‌ گریخته‌اند؟

ماهواره‌ی MAVEN، در پایین‌ترین نقطه‌ی مدار بیضوی خود، به ارتفاع ۱۲۵ کیلومتری سطح مریخ می‌رسد و در دورترین نقطه به ارتفاع ۶۰۰۰ هزارکیلومتری از سطح، بنابراین تیم عملیات امیدوارند که بتوانند داده‌های کافی برای یافتن پاسخ به این سوال که چرا این مقدار از کربن‌دی‌اکسید باقی مانده است، در حالی که گازهای دیگر هواکره از دست رفته‌اند.

طبق آخرین مقاله‌ی منتشر شده، “… جریان‌های الکتریکی القا شده از طریق بادهای خورشیدی و ارتباط الکتریکی با لایه‌ی بالایی اتمسفر مریخ هستند. این جریان‌های الکتریکی انرژی بادهای خورشیدی را از طریق میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی به ذرات انتقال داده و موجب شتاب گرفتن ذرات و فرار آن‌ها به فضای بیرون هواکره می‌شود.”

همان‌طور که قبلا هم گزارش شده است، داده‌های فضاپیما‌ی MAVEN نشان می‌دهند که مریخ با نرخ ۱۰۰ گرم بر ثانیه، یا تقریبا سه میلیون و صدهزار کیلوگرم در یک سال، هوا‌کره‌ی خود را از دست می‌دهد. این گروه تحقیقاتی بر این باورند که مریخ زمانی همانند زمین بوده است تا این که به مرور زمان”دیناموی داخلی” (Internal Dynamo) آن تا جایی سرد و جامد شده است که هیچ آهن مذابی برای تولید یک میدان مغناطیسی کروی‌شکل و جامع باقی نمانده است.

سوالات مطرح شده در دفاع از جهان الکتریکی شامل این موارد خواهند بود:

ارتباط میان هواکره‌ی یک سیاره و رفتار یک خورشید الکتریکی چیست؟ آیا شرایط مریخ می‌تواند مثالی برای یک ارتباط الکتریکی باشد؟ آیا شرایط کنونی مریخ تشابی است که می‌تواند شواهدی مبنی بر رویدادهای فاجعه‌بار در در گذشته‌ی نه‌چندان دور یک سیاره باشد؟

استفان اسمیت

متن اصلی

مترجم: بهاره مجرد

The Mars Expert

Translator: Bahareh Mojarrad