چرا مریخ از کره‌ای گرم و مرطوب به جایی سرد و خشک بدل شده؟

دانشمندان فکر می کنند که به یافتن پاسخ این سوال که بخش اعظم اتمسفر مریخ چگونه از میان رفته است نزدیک تر شده اند.

 

محققان مسئول ماهواره می‌ون (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) ناسا اولین مجموعه بزرگ یافته های حاصل از داده های جمع آوری شده توسط این ماهواره را منتشر کرده اند.

 

این مطالعات شرح می دهد که هوای مریخ در ارتفاعات بالای اتمسفر چگونه در جریان کنش متقابل با نور خورشید فرسایش پیدا می کند و در فضا پراکنده می شود.

 

آنها حساب کرده اند که میزان گاز گریخته از اتمسفر چقدر است و اشاره می کنند که چرا این میزان ممکن است در گذشته بیشتر بوده باشد.

بروس جاکوسکی محقق اصلی ماهواره گفت که نتایج منتشره متکی بر داده هایی است که فقط در ۶ تا ۷ ماه اول ماموریت ماهواره جمع آوری شده.

 

کلیه مشاهدات قبلی توسط ماهواره ها و مریخ نوردها حاکی بود که سیاره سرخ زمانی پوشیده از لایه غلیظی از گازها بوده که امکان حضور آب مایع بر سطح را فراهم می کرده.

 

این برداشت (وجود آب سطحی) در مشخصه های سطح مریخ، مثل آثاری که شبیه بستر رودها، دلتاها و دریاچه هاست مشهود است.

 

اما فشار هوای مریخ امروز کمتر از یک درصد زمین است، یعنی اگر آب مایع را روی سطح بریزید (بسته به جای آن) می جوشد و بخار می شود یا یخ می بندد.
طرحی از برخورد توفان های خورشیدی به مریخ که باعث پرتاب یون ها از لایه بیرونی اتمسفر مریخ می شودبخشی از این هوا احتمالا با مواد معدنی سطح مریخ میان‌کنش داشته و در آن ذخیره شده است.

 

با این حال محتمل‌ترین توضیح برای از بین رفتن اتمسفر مریخ - توضیحی که می‌ون محک زدن آن را سال گذشته شروع کرد - این است که خورشید به تدریج آن را فرسایش داده، و سیاره را از یک کره گرم و مرطوب تبدیل به جایی خشک و سرد کرده است.

 

این ماهواره هنگام گردش در مدار چند بار شیرجه های عمیق به داخل اتمسفر زده است. این به اصلاح شیرجه ها آن را به ارتفاع ۲۰۰ کیلومتری از سطح رسانده که امکان نمونه برداری از گازهای حاضر و بررسی رفتار این گازها در اثر تحریک توسط انرژی خورشید را فراهم کرده است.

 

خورشید در حال انتشار جریان ثابتی از ذرات باردار است که به اصلاح به آن بادهای خورشیدی می گویند. این بادها حامل میدان های مغناطیسی است که وقتی به کرات برخورد می کند میدان های الکتریکی ایجاد می کنند. این میدان ها به یون های اتمسفر سرعت می بخشند، و این یون ها یا مستقیما راهی فضا می شوند یا به سایر عناصر موجود در جو برخورد می کنند طوری که باعث گریز آنها از جو می شوند.

 

میزان نابودی ممکن است در ظاهر ناچیز به نظر برسد، اما وقتی قدمت ۴.۵ میلیارد ساله مریخ را در نظر بگیرید، قابل توجه است.

 

جاسپر هالکاس از دیگر دانشمندان این ماموریت از دانشگاه آیووا گفت که با حساب آنها هر ثانیه حدود ۱۰۰ گرم اتمسفر از جو می گریزد.
دانشمندان سعی دارند بفهمند مریخ چه زمانی از جایی گرم و مرطوب به مکان امروزی بدل شداو می گوید:‌ "اینها اکسیژن و دی اکسیدکربن هستند که سیاره را ترک می کنند، موادی که برای آب و در مجموع آب و هوای سیاره مهم هستند."

 

تیم می‌ون همچنین شاهد تاثیر برخورد مواد پرتاب شده از تاج خورشید (CME) بر اتمسفر مریخ بودند.

سی‌ام‌ای یک حباب عظیم گازی در حالت برانگیخته است که مثل گدازه از خورشید فوران می کند. سی‌ام‌ای سریع تر از باد خورشیدی حرکت می کند و حاوی انرژی حتی بیشتری است.

 

هنگام برخورد این حباب به اتمسفر مریخ، می‌ون شاهد گریز مواد از جو به اندازه حداقل ۱۰ تا ۲۰ برابر بیش از حالت معمولی بود.

 

دکتر هالکاس می گوید: "بادهای خورشیدی پیشتر در تاریخ منظومه شمسی متداول تر و فشرده تر بودند، بنابراین انتظار داریم که در گذشته های دور دایما اتفاق می افتاده اند و مقدار خیلی زیادی از اتمسفر را فرسایش می داده اند."

 

او می گوید به این ترتیب شاید بخش اعظم اتمسفر در دوره های اولیه مریخ از میان رفته باشد.

البته اگر مریخ یک میدان مغناطی فراگیر را حفظ می کرد، ممکن بود بتواند این یورش دایمی و فرساینده از طرف خورشید را تاب بیاورد.

 

دانشمندان اما فکر می کنند که دینامیک داخلی به وجود آورنده چنین میدانی، احتمالا پس از چندصدمیلیون سال اول تشکیل سیاره فروپاشید.

بخت با ما یار بوده که زمین همچنان دارای یک میدان مغناطیسی قوی است که در برابر ذرات خورشیدی از آن محافظت می کند. وگرنه اتمسفر زمین هم احتمالا دچار سرنوشت مریخ می شد.
نوع سنگ های مریخ نشان می دهد که آب زمانی روی سطح این سیاره جریان داشته