(أخبار جامعة أريزونا) بقلم: ماري ن. جنسن ترجمة: إيلي بن
على اليمين: محاكاة مظللة للقمم الجليدية في القطب الشمالي - مقدمة من جون بيليتييه. على اليسار - الأشكال الغريبة كما تم تصويرها من مدار حول المريخ
الرابط المباشر لهذه الصفحة: https://www.hayadan.org.il/mars_polar_spiral.html
تُسمى الخنادق الحلزونية للغطاء الجليدي القطبي للمريخ بأكثر الأشكال الأرضية غموضًا في النظام الشمسي بأكمله. تغطي الأخاديد المتعرجة العميقة على الكوكب الأحمر في القطبين الشمالي والجنوبي مئات الأميال. ولا يوجد كوكب في النظام الشمسي بمثل هذا النمط من التربة.
يفترض نموذج جديد لتشكيل القنوات أن التسخين والتبريد وحدهما كانا فعالين بدرجة كافية لإنشاء أنماط غير عادية. ركزت التفسيرات السابقة على دورة الذوبان وإعادة التجميد والتي تتطلب أيضًا الرياح لتحريك القباب.
"لقد سألت عن معايير معينة مناسبة للمريخ، ومنها جاءت الأشكال الحلزونية التي لم تكن حلزونية فحسب، بل كانت تشبه الأشكال التي نراها على المريخ تمامًا." قال جون بيليتييه، الأستاذ المساعد لعلوم الأرض بجامعة أريزونا في توكسون. "كان لديهم الفترات الصحيحة، وكان لديهم الانحناء الصحيح (القوس)، وكان هناك تقارب متبادل بينهما."
تقريره "كيف تتشكل القنوات الحلزونية في شهر مارس؟" تم نشره في عدد أبريل من المجلة العلمية مجلة الجيولوجيا. إحدى عمليات المحاكاة الحاسوبية الخاصة به تزين غلاف الصحيفة.
لقد كان السؤال الذي حير العلماء حول كيفية تشكل الأخاديد الجليدية في نمط حلزوني بالضبط منذ اكتشاف هذا النمط من قبل "الفايكنج" في عام 1976.
بلتيير، عالم الجيومورفولوجيا الذي يدرس التضاريس الأرضية مثل الكثبان الرملية ومجاري الأنهار، يعاني من ضعف خاص تجاه الأنماط الطبيعية التي تكون متباعدة بانتظام.
الحلزونات إذن مناسبة للبحث، لأنه أثناء قراءته كتابًا عن الأنماط الرياضية في علم الأحياء، أذهله التنوير حول الشكل الحلزوني الذي تم إنشاؤه في نموذج الطين. وتساءل عما إذا كانت المعادلات الرياضية التي تصف تكوين نموذج الطين يمكن أن تنطبق أيضًا على عملية جيولوجية.
وقال "هناك وصفة لخلق اللوالب". لذلك جرب ذلك باستخدام المعلومات التي تصف الوضع على المريخ.
في معظم أيام السنة، يكون مناخ المريخ في حالة تجميد مستمر. لفترات قصيرة من الزمن خلال فصل الصيف، ترتفع درجة الحرارة في القمم الجليدية القطبية إلى حد يكفي لكسر الجليد إلى حد صغير - كما يقول بلتيير.
ويشير، إيفا، إلى أنه خلال هذا الوقت، قد تذوب الشقوق والشقوق الموجودة في وجه الجليد المتجه بشكل حاد نحو الشمس جزئيًا، بينما تعمل على تعميق الشقوق واتساعها. وقد ينتشر أيضًا جدار من الشمس عبر الجليد.
بسبب انخفاض ضغط الهواء، على عكس الأرض، يتبخر الجليد الذائب على المريخ ويتبخر ببساطة بدلاً من أن يتحول إلى ماء سائل. بخار الماء عندما يضرب الجانب البارد المظلل من الوادي الصغير، يتكاثف ويتجمد مرة أخرى، بحيث يتسع الوادي ويتعمق، لأن أحد جانبيه يسخن أحيانًا بينما يظل الجانب الآخر باردًا. "إن درجات الحرارة المحيطة بالمريخ كافية لتكوين هذا النمط. وهذا غير صحيح في أي مكان آخر في النظام الشمسي"، كما يقول، "يتم إنشاء اللوالب لأن ذوبان الجليد يتركز في مكان معين".
يدعي بلتيير أن متغير الذوبان وإعادة التجميد هو المفتاح لتشكيل القنوات الحلزونية على المريخ. لذلك، قام بوضع الأوصاف الرياضية لدورة التدفئة والتبريد في معادلة مولد حلزوني وقام بتشغيلها من خلال المحاكاة الحاسوبية للتنبؤ بما سيحدث في آلاف من هذه الدورات. ولم يدرج الرياح أو تحركات القمم الجليدية القطبية في نموذجه. أنشأ الكمبيوتر أنماطًا تطابق ما شوهد على المريخ، حتى وصولاً إلى عيوب الحلزونات.
وقال: "النموذج الذي أنشأته يختبر المسافات بين هذه الأشياء، وكيفية انحناءها، وكيف تتطور مع مرور الوقت لإنشاء توصيف للدوامة".
"تعتمد العديد من علوم الكواكب على تخمينات مدروسة حول الصور التي نراها. لا يمكننا الذهاب إلى هناك وإجراء تجارب ميدانية". وقال: "إن تطوير النماذج العددية يوفر لنا وسيلة متعددة الأوزان لما نحتاجه لإنشاء النمط الذي نراه، ويسمح للعلماء باختبار افتراضاتهم".
يُظهر التصور الذي أنشأته محاكاة بلتيير الحاسوبية أنماطًا مثل تلك الموجودة في القنوات الحلزونية للمريخ وصولاً إلى دقة العيوب.
للحصول على معلومات على موقع جامعة أريزونا
يدان مارس
https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~801557650~~~16&SiteName=hayadan
