تضمن برنامج الفضاء الأمريكي لعام 1971 إطلاق مركبتين فضائيتين إلى المريخ هما مارينر 8 ومارينر 9 ووضعهما في مدار حوله لمدة 90 يومًا، كما وقعت مارينر 8 ضحية لعنة المريخ عندما سقطت منصة الإطلاق ومركبتها الفضائية في البحر. بعد وقت قصير من الإطلاق ولكن مارينر 9 كانت قصة نجاح
مارينر 8، مارينر 9
وتضمن برنامج الفضاء الأمريكي لعام 1971 إطلاق مركبتين فضائيتين إلى المريخ مارينر 8 ومارينر 9 ووضعهما في مدار حوله لمدة 90 يومًا. تشبه هذه المركبات الفضائية في هيكلها المركبات الفضائية السابقة من هذه السلسلة، باستثناء أن وزنها كان أكبر. ويقترب وزن كل مركبة فضائية من طن واحد، منها 1 كجم جسم المركبة الفضائية على معداتها وأكثر من 540 كجم من الوقود. وهذه الكمية من الوقود ضرورية لتشغيل محرك المركبة الفضائية لمدة 400 دقيقة لوضعها في مدار حول المريخ. وتم تصميم المسار بحيث أنه حتى في حالة حدوث خلل في آلية التحكم، فإن المركبة الفضائية لن تصطدم بأرض المريخ، قبل أن تدور حوله لمدة 15 عاما على الأقل، وذلك لمنع تلوث المريخ بكائنات حية من الأرض.
تحتوي كل سفينة فضائية على خمس أدوات:
1. كاميرات التلفزيون الملون – كاميرا واحدة واسعة الزاوية للتصوير العام لـ 70% من سطح المريخ. الكاميرا الثانية تلسكوبية وزاوية التصوير ضيقة. تم تصميم هذه الكاميرا للتصوير التفصيلي لسطح المريخ بنسبة 5%.
2. مقياس الأشعة تحت الحمراء
3. مطياف الأشعة فوق البنفسجية
4. كاشف الجسيمات
5. جهاز استقبال راديو عالي التردد
يتم إجراء استكشاف المريخ في وقت واحد بواسطة جميع أدوات القياس، بحيث يمكن التنسيق الدقيق للبيانات المختلفة المرسلة إلى الأرض والوقوف على طبيعة المنطقة التي تم مسحها. تم تصميم هذه المجموعة من الأجهزة لإجراء مسح تفصيلي لسطح المريخ واستخلاص معلومات قيمة حول مختلف الظواهر المتعلقة بالكوكب وهي:
و. مراقبة التغيرات اليومية والموسمية على المريخ.
1. الوقوف على طبيعة السحب الصفراء التي تغطي مساحات واسعة على سطح المريخ لمدة شهر أو أكثر.
2. الوقوف على طبيعة السحب البيضاء التي تظهر هنا وهناك بدرجات متفاوتة من الكثافة لفترات قصيرة أو أكثر.
3. للوقوف على طبيعة السحب ذات اللون الرمادي الداكن والتي يمكن أن تشير إلى نشاط بركاني.
4. الوقوف على تكوين القباب البيضاء في أعمدة الماء أو الثلج الجاف.
5. "موجات داكنة" - تغيرات دورية في وجه النجم، مشرقة في الصيف ومظلمة في الشتاء. وقد تم طرح فرضيات لتفسير هذه الظاهرة. تقول إحدى الفرضيات أنه نبات. وتقول الفرضية الثانية إن سبب سواد السطح هو زيادة عدد الكائنات الحية الخاصة استجابة لزيادة درجة الحرارة والرطوبة. ووفقاً لفرضية ثالثة، فإنه في بداية الربيع تحدث تغيرات في الرياح، مما يؤدي إلى إعادة توزيع الغبار على سطح المريخ وكذلك خصائص انعكاس الضوء منه.
ب. لفحص الغلاف الجوي وتكوينه ومعرفة ما إذا كانت أشكال الحياة البدائية موجودة على الإطلاق على سطح المريخ.
ثالث. جمع بيانات عن المجال المغناطيسي للمريخ وشكل المريخ وكثافته في مناطق مختلفة.
رابع. وسيتم تحديد مدارات فوبوس وديموس، أقمار المريخ، بشكل أكثر دقة من خلال حركة المركبة الفضائية.
ال. العثور على مواقع الهبوط.
وتم التخطيط لمدة رحلة المركبة الفضائية إلى المريخ لمدة ستة أشهر وكان طول مسار الرحلة 460 مليون كيلومتر. أدى فشل مارينر 8 إلى تغييرات في خطة العمل وتم نقل بعض مهامها إلى مارينر 9. ونتيجة لذلك، ارتفع إجمالي الصور المخطط لها لمارينر 9 إلى 6,000 صورة. تم إطلاق كلتا المركبتين الفضائيتين بواسطة قاذفات طراز Atlas Centaur. وقرب إطلاق هذه المركبات الفضائية، أطلق الاتحاد السوفييتي اثنتين من مركباته الفضائية إلى المريخ. وتم الاتفاق على أن يتبادل علماء الفضاء في البلدين المعلومات حول النتائج التي توصلت إليها المركبة الفضائية. ولهذا الغرض تم إنشاء خط تلكس بين مركزي التحكم.
مارينر 8
تم إطلاق مارينر 8 في 9 أبريل 1971. وبعد خمس دقائق من الإطلاق، خرجت منصة الإطلاق عن السيطرة وانحرفت عن مسارها وسقطت في المحيط الأطلسي. وكان من المفترض أن تصل المركبة الفضائية إلى المريخ في نوفمبر من هذا العام وتدخل مدارًا حوله. وكان من المفترض أن يكون مداراً بيضاوياً، وتتراوح المسافة من الأرض بين 1,800 و17,000 كيلومتر. القهوة الكاملة تدوم 12 ساعة. تم تصميم مسار الرحلة بحيث تتمكن المركبة الفضائية من رسم خريطة لـ 70% من السطح.
مارينر 9
تم تأجيل إطلاق مارينر 9 خمس مرات، مرة واحدة فقط في يوم الإطلاق بسبب خلل فني في النظام الكهربائي ومرات أخرى بسبب عطل مارينر 8، وقد أدى هذا العطل إلى تغيير الحذر . تم التحقق من مصدر المشكلة عدة مرات، وفقط بعد أن تأكدوا من طبيعتها ووعدوا بعدم حدوث ذلك مرة أخرى، تم إطلاق مارينر 9. تم الإطلاق في 30 أبريل 1971. في 4 يونيو، على بعد 300,000 ألف كيلومتر من الأرض، انفجر محرك المركبة الفضائية تم تشغيله لمدة خمس ثوانٍ لإجراء تصحيح لمسار الرحلة. تمت المناورة بنجاح وبدقة كبيرة. تم إرسال جهاز الإرسال الخاص بالمناورة من أستراليا. وفي 30 يونيو، بدأ استهلاك النيتروجين لمحركات التثبيت في التزايد بشكل يفوق المتوقع بسبب عطل في الدائرة الإلكترونية وكان هناك قلق بشأن مصير الرحلة. ومع إصلاح الخلل بعد بضعة أيام، تمت إزالة القلق. قبل 12 يومًا من دخول المدار حول المريخ، في 2 نوفمبر، أصيب الهوائي الموجه إلى الأرض بحبيبات الغبار. وبعد خمس ساعات من العمل الشاق، تم تركيب الهوائي وإعادة الاتصال به.
وفي 14 نوفمبر، وبعد رحلة استغرقت 176 يومًا، تم تشغيل محرك المركبة الفضائية لمدة 15 دقيقة، مما وضع المركبة الفضائية في مدار بيضاوي الشكل حول المريخ. تبلغ مسافات المسار من الأرض 1,389 إلى 17,816 كم. استغرقت القهوة بأكملها 12 ساعة و3 دقائق، أي أقل بـ 4 دقائق من المتوقع. زاوية الميل 64.28 درجة. تم تحديد هذا المسار بعد فشل مارينر 8. وفقًا للخطة الأصلية، كان من المفترض أن يكون مسار مارينر 9 حول المريخ 1000-41,500 كيلومتر. القهوة بأكملها تدوم 32.8 ساعة. يجب على مارينر 5 العودة مرة كل 6-9 ساعات إلى نفس المناطق المحددة لإجراء مراقبة أكثر تفصيلاً.
في يومي 23 و24 سبتمبر، تطورت على كوكب المريخ عاصفة ترابية صفراء ضخمة، وهي عاصفة تحملها رياح تتجاوز سرعتها 300 كم/ساعة، وتحدث كل عام في هذا الوقت من العام في نصف الكرة الجنوبي. هذا هو فصل الصيف، عندما يذوب الغطاء الجليدي القطبي. وأظهرت الدلائل أن العاصفة ضعفت في منتصف أكتوبر/تشرين الأول، وأنها اشتدت مرة أخرى في نوفمبر/تشرين الثاني. ويعتقد أن هذه العاصفة ناجمة عن تبخر ثاني أكسيد الكربون من الغطاء الجليدي للمريخ. لقد تم منح الباحثين فرصة نادرة للتوفيق بين هذه العاصفة.
وبعد ساعتين من دخول المدرج، بدأت مارينر 9 في بث صور تلفزيونية التقطتها يومي 11 و13 نوفمبر/تشرين الثاني وخزنتها على جهاز الكمبيوتر الخاص بها. وكانت هذه الصور ضبابية وغير واضحة بسبب العاصفة. تم بث الصور الـ 33 في الجولة الثانية، وكانت مثل سابقاتها غير واضحة، خاصة تلك التي التقطت على ارتفاع 1,388 كيلومترا فوق القطب الجنوبي. بالكاد يمكن رؤية حافة النجم من خلال الغطاء الغباري. تم تسليط الضوء على خط الأفق فقط بعد أن قام الكمبيوتر بمعالجة الصور لتسليط الضوء على التباينات. ويأمل الباحثون أن يروا في الصور البقع التي رصدتها مارينر 6 ومارينر 7. وتصبح هذه البقع أكثر وضوحا مع زيادة الأيام على سطح المريخ.
وبدأ تصوير سطح المريخ في 10 نوفمبر من مسافة 861,000 ألف كيلومتر منه. وتم التقاط السلسلة الثانية من الصور من مسافة 210,000 ألف كيلومتر، واستمرت حتى وصلت المركبة الفضائية إلى مسافة 112,000 ألف كيلومتر من وجه النجم. ولم يتم بث هذه الصور لإسرائيل إلا بعد أن دخلت المركبة الفضائية مدارًا حول المريخ. وتكمن أهمية هذه الصور في أنها تتضمن صورًا عالية الجودة لأقمار المريخ فوبوس وديموس.
الأسبوع الأول من 16 إلى 22 نوفمبر
في 16 نوفمبر، تم تغيير مسار الرحلة قليلاً. كان الحضيض الشمسي على ارتفاع 1,379 كيلومترًا وكانت المركبة الفضائية متجهة نحو الشرق بزاوية 9 درجات. أتاح هذا المدار تصوير سطح المريخ في خطوط تتداخل مع بعضها البعض عند حوافها - سلسلتان في اليوم. يتم تقصير مدة القهوة إلى 12 ساعة. وعلى الرغم من صعوبة الرؤية، تم اكتشاف أشياء جديدة ومثيرة للدهشة. تبلغ درجة الحرارة السائدة على سطح المريخ 127 درجة تحت الصفر، ولكنها تزيد عند نقطة معينة بمقدار 10 درجات. تنبعث الحرارة الجوفية من هذا المكان وتخضع لتقلبات حادة في درجات الحرارة.
وفي محاولة للتغلب على ضعف الرؤية، تم تغيير زوايا التصوير وتجربة مرشحات ضوئية مختلفة. وكانت الكاميرات موجهة بشكل رئيسي نحو القطب الجنوبي. كانت هناك عمليات إزالة جزئية، وفي هذه الصور يبدو القطب الجنوبي مغطى بغطاء جليدي، على الرغم من أنه أصغر حجمًا بسبب فصل الصيف. ومن مركز التحكم، تم تزويد علماء الفضاء الروس ببيانات عن الأحوال الجوية لإرشادهم في الملاحة للمركبتين الفضائيتين مارس 2 ومارس 3.
17 نوفمبر- أوضح الصور التي تم استلامها في هذا اليوم تشهد على طبيعة التغيرات الموسمية على كوكب المريخ.
20 نوفمبر - أظهرت القياسات التي أجرتها المركبة الفضائية أن المريخ على شكل بيضة مع انتفاخ في المنطقة الاستوائية. توجد عند خط الاستواء أجهزة استشعار تسبب شذوذات في قوة الجاذبية وقفزات للمركبة الفضائية في مدارها. تم اكتشاف هذه الظاهرة لأول مرة على قمر الأرض، عندما بدأت المركبات الفضائية بالدوران حوله. يطفو بخار الماء فوق القطب الجنوبي. وتبين أن العاصفة الترابية تحدث على ارتفاع خمسة كيلومترات فوق سطح الأرض ويصل ارتفاع ذرات الغبار إلى 30 كيلومترا.
وبسبب العاصفة التي ضربت المريخ، تم التخطيط لعمليات جديدة تختلف عن العمليات الأصلية، ولكنها لا تقل أهمية. بحثت كاميرات التلفزيون عن النوافذ في العاصفة الترابية لتصوير السطح. لقد أثبتت هذه الطريقة نفسها. قامت مارينر 6 ومارينر 7 بتصوير التلال والحفر المغطاة بالصقيع، وأظهرت مارينر 9 أن هذه التلال كانت "صافية" من الصقيع، لكن الحفر، من ناحية أخرى، اختفت. كان سطح المريخ في هذه الأماكن سلسًا.
أظهر مقياس الأشعة تحت الحمراء وجود الكوارتز والجرانيت على المريخ. كان الجزء الداخلي من المريخ سائلاً في السابق. بمرور الوقت، طفت العناصر الضوئية وارتفعت إلى السطح وتصلبت.
الأسبوع الثاني من 23 إلى 29 نوفمبر
كما حاولت مارينر 9 تصوير أقمار المريخ فوبوس وديموس. تم تصوير العروض التوضيحية في 26 نوفمبر من مسافة 9000 كيلومتر. تظهر الصورة جانبها الخفيف بالتفصيل. اتضح أن القمر له شكل بيضاوي. ويبلغ طول المحور القصير 9.6 كم والمحور الطويل 16 كم. خطوط الوجه اللاذعة والبقع الضوئية الغامضة. يبدو أنه ممزق أو منفصل عن مكان ما.
لقد حاولوا تصوير القمر العظيم فوبوس بعد يوم واحد في 27 نوفمبر. وفي هذه المحاولة كانت المركبة الفضائية على بعد 1,600 كيلومتر منه. هذه المحاولة لم تنجح. وكان هذا متوقعًا لأن مدار فوبوس لم يكن معروفًا، ولهذا السبب باءت محاولة التصوير التي أجريت في 28 نوفمبر بالفشل أيضًا. فقط في 29 نوفمبر تمكنوا من تصويره من مسافة 6,000 كيلومتر.
الأسبوع الثالث: 30 نوفمبر إلى 6 ديسمبر
تم تصوير فوبوس مرة أخرى في 30 نوفمبر. وكانت الصور الناتجة ذات جودة عالية. وكما في صورة داموس، في هذه الحالة أيضًا تبين أن القمر أكبر مما كانوا يعتقدون. وهي أيضًا بيضاوية الشكل. ويبلغ طول المحور القصير 19.3 كم والمحور الطويل 27.3 كم. في الصور يمكنك رؤية حفرة واحدة كبيرة. تم التقاط الصور من مسافات تتراوح بين 4,500 إلى 14,400 كيلومتر. وكانت الكاميرات موجهة نحو المريخ. وقد لوحظت أربع قمم وأفواهها تشبه أفواه البراكين.
نهاية المرحلة الأولى، والانتقال إلى المرحلة ب
في 6 مارس، أنهت مارينر 9 برنامجها الأصلي. وبعد يوم بدأت مرحلة جديدة. تم تخفيض وتيرة التصوير إلى 42 في اليوم. وفي المقابل، تم اختيار مجالات البحث الجديدة بعناية. وفي 18 مارس، في اللفة 250، تم اكتشاف عطل في المركبة الفضائية. توقف الكمبيوتر عن العمل وتوقف تدفق الصور مؤقتًا. استأنف الكمبيوتر عمله في 23 مارس.
وفي 4 أبريل، دخلت المركبة الفضائية منطقة ظل المريخ (بالنسبة للشمس). ونتيجة لذلك، لم تكن بطارياتها مملوءة بكمية كافية من الطاقة الكهربائية في جزء من مسارها، وحدث انقطاع في عمليات الإرسال. لمدة شهرين، حتى 8.5 يونيو، تم تنشيط الأنظمة الأكثر أهمية للبحث فقط - تجارب الميكانيكا الفيزيائية الفلكية والكسوف. فقط أجهزة القياس عن بعد عملت. تباطأ معدل الإشارة إلى 9 في الثانية بسبب استخدام هوائي منخفض الكسب وزيادة المسافة بين الأرض والمريخ. بحلول 85 أبريل، غطت مارينر 70 XNUMX% من وجه المريخ في صورها بدلاً من XNUMX% كما كان مخططًا.
وخرج مارينر 9 من "الظل" في 4 يونيو واستأنف نشاطه. ومقارنة بعمليات البث الأولية، كان نشاط المركبة الفضائية محدودا. كانت هناك حاجة إلى كمية كبيرة من الغاز للحفاظ على الاتجاه الصحيح للمصفوفات الشمسية وهوائي الثناء العالي. ولهذا السبب تم تقليص نقل المعلومات إلى إسرائيل إلى مرتين في الأسبوع حتى بداية شهر أغسطس. يستمر كل بث 8.5 ساعة بما في ذلك بث 30 صورة تلفزيونية. واستمر هذا النشاط حتى اللحظة التي بدأت فيها المسافة بين الأرض والمريخ تتزايد نحو الحد الأقصى - 244 مليون كيلومتر. وفي تلك اللحظة تم تجميد البث لمدة 6 أسابيع حتى نهاية سبتمبر. جرت خلال هذه الفترة محاولات في بعض تفاصيل النظرية النسبية المتعلقة بتأثيرات الجاذبية على الموجات الكهرومغناطيسية. في 27 أكتوبر 1972، أكملت مارينر 9 مهامها. وأظهرت النتائج التي توصلت إليها أن فرصة العثور على حياة على المريخ تبلغ 50%. تم بث ما مجموعه 7,329 صورة إلى إسرائيل.
نتائج مارينر 9
التكتونية والنشاط البركاني
يشبه المريخ في بنيته الأرض، إلا أنه في فترة مبكرة نسبيًا من تطوره. من المحتمل أن توجد على سطحها قارة ضخمة في نصف الكرة الجنوبي و"محيط" بلا ماء في نصف الكرة الشمالي.
نصف الكرة الشمالي مسطح تمامًا تقريبًا لأنه مغطى بالصخور (ربما تدفقات الحمم البركانية) التي تكون أصغر سنًا بكثير من مساحة الأرض المتندبة. بعض الصور التفصيلية لمنطقة الأراضي المنخفضة الناعمة تذكرنا بـ "أيام" القمر. ومن الممكن أن تحدث على سطح المريخ عملية مشابهة لتشكل قاع البحر على الأرض بسبب النشاط البركاني وانتشار الحمم البركانية.
نصف الكرة الجنوبي مليء بالحفر والجبال. القارة أعلى بثلاثة كيلومترات من "المحيط". تم اكتشاف فرق الارتفاع عن طريق قياس الضغط الجوي على ارتفاعات مختلفة، ورسم الخرائط الرادارية وتحديدات الجاذبية المختلفة على سطح المريخ. يحدث نشاط بركاني قوي في منطقة ثارسيس وبركان نيكس أولمبيا. تشير العديد من البراكين الخاملة الموجودة على سطح المريخ إلى فترة طويلة من الانفجارات البركانية من المناطق البركانية النشطة. إلى الشرق يمتد نظام الصدع بطول 6,000 كيلومتر ويمر عبر المنطقة الجبلية. ومن الممكن أن يكون هذا النظام بمثابة بداية انفصال قارة منفصلة.
على طول خط استواء المريخ يمكن تمييز ثلاثة أنواع من القنوات. ويبدو أن إحدى القنوات تتعرج مثل النهر، وفي عدة أماكن تنضم إليها قنوات أصغر. النظام ليس مشابهًا على الإطلاق لنتاج تدفقات الحمم البركانية، بل لبقايا نهر قديم. والنوع الثاني من القنوات يشبه ضفيرة من القنوات التي تلتقي ببعضها وتنفصل مرة أخرى على غرار الأنهار الاستوائية الكبرى على الأرض. ويوجد نوع ثالث في المنطقة الجبلية، في قنوات صغيرة متفرعة تميل إلى الاختفاء عند نزول المنحدرات. وتمتد الأنواع الثلاثة للقنوات من المناطق المرتفعة إلى المناطق المنخفضة.
التعرية
تعتبر حركة الرياح على سطح المريخ قوية للغاية وأسباب ذلك هي سرعة الرياح العالية وكميات الغبار الكبيرة في الغلاف الجوي التي تعمل على تآكل السطح. المناطق الاستوائية خالية نسبيا من الغبار. يمكن العثور على الكثير من الغبار من القطبين حتى خط عرض 30 درجة شمالًا وجنوبًا. يمكن للهيكل متعدد الطبقات في القطب الشمالي على وجه الخصوص أن يشهد على عمل الرياح التي تؤدي إلى ترسب جزيئات الغبار بأحجام مختلفة في فترات مختلفة. من الممكن أن تكون التناقضات بين الخطوط الفاتحة والخطوط الداكنة هي تباينات بين الضوء والظل على الجبال مع هيكل المدرجات والدرجات.
يمكن تفسير بعض الظواهر السطحية المختلفة. وبافتراض أنه على عمق كبير، حوالي كيلومترين، تحت السطح، تتجمد الأرض مثل التربة الصقيعية الموجودة في سيبيريا أو شمال كندا. يمكن تفسير حقيقة أن القنوات والأحواض في العديد من مناطق المريخ ذات عمق موحد من خلال حقيقة أنه على عمق كبير، تسبب الجليد في التصاق جزيئات الغبار الموجودة على سطح المريخ معًا، في حين أن الغبار غير المتجمد الموجود في أماكن أقل برودة وبقيت مناطق من الأرض معرضة لتأثيرات الريح. حفر كبيرة، الجزء السفلي منها مغطى بالكثبان الرملية.
الجيومورفولوجيا
ترى في الصور حفرًا ضخمة والعديد من قمم الجبال. وتظهر دراسة متأنية للصور أن الحفر بركانية وتشبه حفر البراكين الخامدة على الأرض. الهضاب المسطحة مغطاة بشبكة من الشقوق وفي منطقة واحدة يمكنك رؤية الصدع العميق مثل الصدع السوري الأفريقي. وتبدو الشظايا وكأنها نتجت عن حركة كتل ضخمة مصنوعة من مادة بركانية. هناك أيضًا علامات واضحة أخرى على الانفجارات البركانية التي ربما حدثت في أواخر الزمن الجيولوجي.
ويبدو أن المنطقة التي يبلغ عرضها 370 كيلومترًا وطولها 480 كيلومترًا، وتقع على بعد 500 كيلومتر جنوب خط الاستواء، عبارة عن منخفض أرضي ضخم، ربما نتج عن استقرار القشرة الناعمة للمريخ وتآكل الرياح. وفي فوهة نيكس أولمبيا، التي يبلغ قطرها 60 كيلومترا وعمقها 8 كيلومترات، تظهر علامات نشاط بركاني داخلي، ربما على شكل حمم بركانية. عند سفح البركان توجد منحدرات شديدة الانحدار. ويبلغ قطر قاعدة البركان 500 كيلومتر ويرتفع إلى ارتفاع 27 كيلومترا عن سطح الأرض. وفي ليسبيوس لاكوس وعلى وجوه الفوهات تظهر تشكيلات غريبة ومختلفة. توجد على هضبة نوكتوس لاكوس شبكة من الأخاديد التي نشأت عن كسور في قشرة المريخ. يمكن ملاحظة علامات التآكل الواضحة.
تشبه الأخاديد التي يبلغ طولها 1,870 كيلومترًا جداول المياه. وفي القطب الجنوبي يمكنك رؤية الحفر والأحواض التي يصل قطرها إلى 16 كم. وهي تشبه الحفر والأحواض الموجودة على الأرض والتي تكونت نتيجة هبوط الأنهار الجليدية. تُظهر الصور وديانًا يبلغ قطرها 21 كيلومترًا وعمقها 3 كيلومترات. يمكنك أيضًا رؤية الوادي الكبير الذي يبلغ طوله 500 كيلومترًا وعرضه 60 كيلومترًا. هناك وديان قصيرة وطويلة على المريخ. ويبلغ طول القصير منها 4,000 كم، أما أطول الأودية فيبلغ طوله 120 كم وعرضه 6.4 كم وعمقه XNUMX كم.
سطح المريخ مسامي ومليء بالخنادق المليئة بالحفر التي يبلغ طولها 1,700 كيلومتر. المريخ مغطى ببقع ضوئية ومظلمة غريبة. ومن المحتمل أن تكون هذه البقع نتاج تراكم الغبار الذي تحمله الرياح. وتختلف حركتها وانعكاس الضوء عن الغبار الموجود على سطح الأرض. يُظهر مطياف الأشعة تحت الحمراء أن الغبار، وربما أيضًا المادة التي يتكون منها سطح المريخ، غنية جدًا بالسيليكا.
وأدت النتائج التي توصلت إليها مارينر 9 إلى الاعتقاد بأن القنوات المريخية التي شوهدت بالتلسكوبات في نهاية القرن التاسع عشر وبداية القرن العشرين ليست أكثر من أساسات الأنهار التي تعطلت في هذه الأثناء. يبدو أنه كانت هناك ظروف جيدة على سطح المريخ لتكوين الأنهار والبحيرات - الضغط الجوي ودرجة الحرارة. تظهر النتائج أن الأرض والزهرة والمريخ لها خصائص مشتركة. ربما كان لكوكب الزهرة تكوينات مشابهة لقنوات المريخ والأرض. وتم اكتشاف هذه النتائج خلال عمليات الرصد التي أجرتها الولايات المتحدة من الأرض بمساعدة شبكة الفضاء العميق والمركبة الفضائية الروسية فينيرا.
علم الارصاد الجوية
تختلف عمليات الغلاف الجوي والأرصاد الجوية للمريخ بشكل كبير عن العمليات المقابلة لها على الأرض. ويبلغ ارتفاع الكتلة الرئيسية للغلاف الجوي 10 كيلومترات وتطل منه قمم الجبال. المسافة بين المرتفعات والمنخفضات 13 كم. درجات الحرارة شديدة وانخفاض درجات الحرارة بشكل كبير. أظهرت العاصفة الترابية التي اندلعت على سطح المريخ في الأيام الأولى من تشغيل مارينر 9 أن محتوى الغبار على سطح المريخ أعلى مما تراه الأرصاد الأرضية. الغبار جزء من الآلية التي تسبب التغيرات الموسمية والدائمة.
عززت الصور الجديدة لغطاء القطب الجنوبي الافتراض بأن الغطاء الجليدي مصنوع من الجليد الجاف. وفي الأسبوعين الأولين من ملاحظاته، اكتشف مارينر 9 تغيرات ملحوظة في محيط القبة. تبدو القبة أرق في الأطراف. تظهر علامات مختلفة أنه في الماضي تراكمت طبقات سميكة من الجليد في منطقة القبة. في إحدى الصور، تظهر تشكيلات هيكل جليدي، مما يعني أن حقول الجليد الواسعة قد تكون تحت الجليد الجاف. وبالفعل، في الصور اللاحقة، تم تعديل هذا الافتراض. هناك نوعان من الجليد على المريخ. والقطب الجنوبي مغطى بطبقة دائمة من الجليد تغطي مساحة 300 كيلومتر مربع. وتغطى هذه الطبقة في الشتاء بطبقة من الجليد الجاف تغطي مساحة قدرها 3,000 كيلومتر مربع. وتصل درجات الحرارة في هذا الوقت من العام إلى 110 درجات تحت الصفر.
وفي 23 يونيو، قامت المركبة الفضائية بتصوير منطقة بيضاء بالقرب من القطب الشمالي يبلغ طولها أكثر من 1,000 كيلومتر والتي من المحتمل أنها تحتوي على مياه متجمدة. ويتراوح متوسط درجات الحرارة بين 27 درجة عند خط الاستواء و123 درجة تحت الصفر عند القطبين. والتقطت كاميرات المركبة الفضائية أشكالا متغيرة من السحب بشكل رئيسي في الشمال، على الرغم من أنها قد تحتوي على الماء أيضا فوق البراكين.
بعد فترة طويلة من إكمال مارينر 9 مهمتها، تم تقديم اقتراح لاختبار التغيرات الدورية طويلة المدى على سطح المريخ. ووفقا لهذا الاقتراح، فإن التغيرات البطيئة في هندسة مدار المريخ حول الشمس يمكن أن تسبب طقسا أكثر برودة لفترات تصل إلى عشرات الآلاف من السنين. بعد ذلك طقس لطيف وعودة للأجواء الباردة. ووفقا لهذه النظرية، مرة واحدة كل 25,000 سنة يغير المحور القطبي موقعه. يتعرض القطبان لإشعاع قوي من الشمس ويتبخران. تهاجم الرياح الموسمية والأمطار الغزيرة المريخ، فتملأ الوديان والأحواض بالمياه، مما يؤدي إلى تكوين بحيرات وربما بحار قصيرة العمر، بينما يمكن أن يتحول ثاني أكسيد الكربون المتجمد إلى هواء مضغوط إلى حد ما. خلال العصور الجليدية الباردة، يتجمد الماء وثاني أكسيد الكربون ويتجمعان في القطبين. خلال هذه العصور الجليدية، يتفوق المريخ في القمم الجليدية البارزة والغلاف الجوي الرقيق.
أَجواء
يتكون الغلاف الجوي بشكل أساسي من ثاني أكسيد الكربون، وكميات ضئيلة من بخار الماء ومنتجات تحلله، والأوزون. أعلى تركيز لبخار الماء يقع فوق القطب الجنوبي. الضغط الجوي حوالي 2. مليبار. يبدأ الغلاف الأيوني بشكل حاد على ارتفاع 5.5 كيلومتر، وعلى ارتفاع 100 كيلومترًا، وتصل كثافته إلى ذروة كثافة قدرها 150 جسيمات مشحونة لكل سم5. على ارتفاعات أعلى، تنخفض هذه الكثافة بشكل حاد. على ارتفاع 10 كيلومتر، لا يوجد أكثر من 300 إلكترون في كل سم1,000 من الغلاف الجوي.
أقمار
الأقمار مغطاة بعدد كبير من الحفر. شكلها غير موحد وطبيعي. تم كسر كلا القمرين بسبب تأثيرات قوية جدًا من النيازك. فوبوس على شكل حبة بطاطس.
بيولوجيا
أدت إعادة فحص نتائج مارينر 9 في عام 1975 إلى زيادة ثقة علماء الفضاء الأمريكيين في إمكانية وجود أي شكل من أشكال الحياة على المريخ. وتبين أن درجات الحرارة في المناطق الدافئة من المريخ أكثر راحة للحياة مما كانوا يعتقدون في البداية، وأن كمية بخار الماء على سطحه أكبر مما كانوا يعتقدون. عززت هذه المعلومات الفرضية القائلة بإمكانية وجود البكتيريا على المريخ.
هناك احتمال آخر للتطور البيولوجي للمريخ. ومن خلال قياسات الغلاف الجوي على ارتفاعات مختلفة يمكن التعرف على معدل هروب الأكسجين من الغلاف الجوي. وبناء على هذه البيانات من الممكن إعادة بناء تكوين الغلاف الجوي في الماضي. يمكن الافتراض أن المريخ في الماضي البعيد كان يشبه الأرض. كان بها محيطات وبراكين نشطة وضغط جوي مماثل للضغط الجوي على الأرض. ولو استمرت هذه الفترة لفترة طويلة لربما كانت هناك حياة على وجهه. والسؤال هو ما إذا كانوا قادرين على التكيف مع الظروف الجديدة والصعبة التي خلقتها، والأجواء الرقيقة والجافة. وإذا كانت قد تكيفت بالفعل مع ذلك فمن الممكن أنها تعيش في أعماق الأرض وتستخرج الأكسجين وثاني أكسيد الكربون الضروريين لوجودها من المعادن الموجودة في باطن الأرض. هناك أيضًا لديهم النيتروجين لتكوين الأحماض الأمينية التي تبني أجسامهم. تأتي مثل هذه المخلوقات إلى السطح لاحتياجات التمثيل الضوئي فقط عندما تكون هناك عواصف رملية على سطح المريخ تحميها من الأشعة فوق البنفسجية.
وفي نهاية مهمتها، تم قطع الاتصال مع مارينر 9 بشكل استباقي وبقيت في مدار حول المريخ. وينبغي أن تسقط على وجهه في عام 2020 على أقرب تقدير.
