لقد علمتنا المركبة الفضائية MRO التي تدور حول المريخ منذ عام 2005 أشياء جديدة عن الكوكب الأكثر دراسة في النظام الشمسي
درجات الحرارة
على عكس الأرض، التي لديها ذروة واحدة لدرجة الحرارة يوميًا، وهي عند الظهر، فإن المريخ لديه درجتي حرارة ذروتين، واحدة عند الظهر والأخرى بعد منتصف الليل بقليل. تقلبات درجة الحرارة 32 درجة. هذه الظاهرة عالمية وعلى مدار العام، ولها علاقة بالمد الجوي (المد الجوي - هذه الظاهرة عبارة عن مزيج من التقلبات في الرياح ودرجة الحرارة والضغط الجوي) المعروفة على الأرض ولكن ليس بمثل هذه التقلبات الحادة. وتكون التقلبات على الأرض صغيرة وتحدث في الجزء السفلي من الغلاف الجوي، على الرغم من عدم اتصالها بالأرض. تكون موجات التذبذبات في الغلاف الجوي للمريخ قصيرة المدة في جميع أنحاء الغلاف الجوي بأكمله. تحدث هذه الظاهرة على الأرض والمريخ كل يوم بسبب التقلبات في الرياح ودرجات الحرارة والضغوط الجوية. ويسمى المد على الأرض بالنهاري، وتسمى دورة التذبذبتين على المريخ بشبه النهارية. وقد لوحظت هذه الظاهرة الفريدة لأول مرة في عام 1970. وتشير التقديرات إلى أنها تظهر خلال العواصف الترابية الموسمية المرتبطة بالغبار الذي تسخنه أشعة الشمس في الغلاف الجوي.
تفسير الظاهرة شبه اليومية موجود في سحب الجليد المائي في الغلاف الجوي المريخي. وتتواجد هذه السحب معظم أيام السنة في المنطقة الاستوائية على ظهورها على ارتفاع يتراوح بين 10 و30 كيلومتراً فوق سطح الأرض. أنها تمتص الأشعة تحت الحمراء المنبعثة من الأرض خلال النهار. وكما هو الحال على الأرض، فإن هذه السحب شفافة جزئيًا. وكان من المعروف أن سحب الجليد المائي تخلق مناطق ذات درجات حرارة باردة، لكن مدى تأثيرها على بنية درجة الحرارة لم يتم تقديره بشكل صحيح وأن الأمر سيستغرق سنوات حتى يتم فهم الظاهرة بشكل كامل (1).
تم العثور على جيوب من الهواء البارد في الغلاف الجوي على ارتفاع 60-90 كم. وفي الدراسات التي أجريت عام 1998، اتضح أن هذه الجيوب هي نتيجة موجات الجاذبية الجوية. عند هذه الارتفاعات، تتولد موجات الجاذبية عندما ترتفع الرياح فوق الجبال ويمكن أن تحدث تغيرات في درجة الحرارة في حدود 12 درجة. وافترض الباحثون أن كمية التبريد هذه عندما تصطدم بتغير حراري أكبر في طبقة الميزوسفير ستؤدي إلى تحويل درجة الحرارة إلى ما يقل قليلاً عن 80 درجة تحت الصفر وهي نقطة التكثيف 2CO (2). واعتبرت هذه الجيوب الهوائية الباردة إضافة إلى لغز اكتشاف سحب ثاني أكسيد الكربون.
العواصف الترابية والاضطرابات
لأول مرة منذ سنوات، ترصد وكالة ناسا عاصفة ترابية تسببت في تغيرات جوية. وشهدت مركبة فايكنغ الفضائية التي هبطت على المريخ عام 1976 أول عاصفة ترابية بهذا الحجم. وقد لوحظت العواصف في السنوات الأخيرة على نطاق واسع في عامي 2001 و 2007. وقد غطت العاصفة الترابية التي لوحظت عام 2012 مساحات واسعة في نفس المكان الذي تطورت فيه العواصف الترابية في الماضي ووصلت إلى أبعاد واسعة، بعضها إقليمي النطاق وبعضها عالمي النطاق يغطي كامل سطح المريخ. بدأت العاصفة الترابية عام 2012 في شهر نوفمبر مع بداية فصل الربيع في نصف الكرة الجنوبي. وفي 16 نوفمبر من هذا العام، لاحظت المركبة الفضائية MRO ارتفاعًا في درجة حرارة الهواء على ارتفاع 25 كيلومترًا فوق العاصفة الترابية. ومنذ ذلك الحين ارتفعت درجة الحرارة في هذه المنطقة بمقدار 25 درجة مئوية. وكان واضحاً أن أصل هذا الاحترار هو العاصفة الترابية التي تمتص ضوء الشمس على هذا الارتفاع. كما تم العثور على درجات حرارة عالية في النقاط الساخنة عند خطوط العرض العالية في نصف الكرة الشمالي بالقرب من القطب، بسبب التغيرات في دوران الغلاف الجوي (3). في 16 فبراير 2012، لوحظ شيطان غبار في أمازونيس بلانيتيا، وصل ارتفاع شيطان الغبار إلى 800 متر وقطره 30 مترا، وفي ذلك الوقت كان المريخ في مداره (4).
ثلج ثاني أكسيد الكربون
وأظهرت الملاحظات أن المريخ به سحب من ثاني أكسيد الكربون وهي كبيرة بما يكفي لتساقط ثاني أكسيد الكربون في الشتاء وتراكمه على الأرض. ويلاحظ هذا الثلج في القطب الجنوبي خلال فصل الشتاء. وفي تحليل النتائج التي تم التوصل إليها في عامي 2 و2 في نصف الكرة الجنوبي عند القطب، تم اكتشاف سحابة 2006CO يبلغ قطرها 2007 كيلومتر فوق القطب نفسه وسحب أصغر ذات عمر أقصر بين خطي عرض 2 و500 جنوبًا. إن جزيئات جليد ثاني أكسيد الكربون كبيرة بما يكفي للوصول إلى الأرض طوال عمر السحب. الغطاء الجليدي المتبقي في القطب الجنوبي هو المكان الوحيد الذي يظل فيه مستقرًا طوال العام (70). وأظهر اختبار مقارن بين القطبين أن جزيئات ثاني أكسيد الكربون من الثلوج في نصف الكرة الجنوبي أصغر إلى حد ما من تلك الموجودة في القطب الشمالي. ويتراوح حجم الجسيمات في نصف الكرة الشمالي بين 80 و2 ميكرون، ويتراوح قطر الجسيمات الموجودة في نصف الكرة الجنوبي بين 5 و2 ميكرون. ومع ازدياد برودة المريخ في نصفي الكرة الشمالي والجنوبي، تنتشر السحب نحو خط الاستواء. وبمجرد وصولهم إلى نصف المسافة، يتقلصون ويعودون نحو القطبين. مثل الثلج على الأرض، يعكس الثلج 8CO ضوء الشمس أيضًا. تعتمد الطريقة التي ينعكس بها الضوء على عوامل مختلفة مثل حجم الجزيئات (22). يتجمد ثاني أكسيد الكربون عند درجة حرارة 4 درجة تحت الصفر. عند درجة الحرارة هذه، تتشكل بلورات ثلجية صغيرة وتتراكم على شكل سحب. ويمكن العثور عليها شمال خط عرض 13 درجة شمالاً في جميع طبقات الغلاف الجوي حتى مسافة 2 كيلومتراً من الأرض. بلورات الجليد التي تتشكل على مسافة 6 كيلومترا من الأرض تصل إليها على شكل ثلج. ولكي يحدث هذا، يجب أن تكون التغيرات في درجات الحرارة هي نفسها في جميع أنحاء الغلاف الجوي. في الأماكن التي يزيد ارتفاعها عن 2 كيلومترًا، تتلامس بلورات الجليد مع الهواء الدافئ وتتعرض للتسامي، خاصة في نصف الكرة الشمالي في المساحة الواقعة بين 128 درجة غربًا و70 درجة شرقًا. في هذه المنطقة تصل القمم الجليدية 40CO بشكل خاص إلى نصف الكرة الجنوبي. ووفقا لحسابات مختلفة، توصلوا إلى استنتاج مفاده أن نصف الجليد الموسمي يصل إلى الأرض على شكل ثلج. ومن جميع النتائج، توصل الباحثون إلى استنتاج مفاده أنه يمكن التنبؤ بالعواصف الثلجية بمستوى عالٍ من الموثوقية. نطاق التنبؤ مشابه لنطاق الأرض. على الأكثر 20 أيام قادمة (20).
מים
ومن خلال الفحص الدقيق لنهاية قناة فالس هيرباس - وهي قناة يبلغ طولها 250 كيلومترًا - توصل الباحثون إلى استنتاج مفاده أنه قبل ملياري سنة كانت كمية هائلة من المياه محاصرة في أنظمة معقدة من الكهوف (8). وتعرضت للتآكل الناجم عن فيضانات هائلة بين أحواض مختلفة هي الدليل الأقوى على أنه في الماضي كان هناك محيط كبير على المريخ. السؤال البديهي هو ما هو مصدر الماء؟ التقييم المقبول هو أن المصدر تحت الأرض ومن هنا يطرح السؤال حول كيفية وصولهم إلى السطح. والتفسير المقدم هو أن هناك بحيرات على عمق 5 كيلومترات. تملأ المياه الجوفية الحوض ببطء حتى يصل ارتفاعها إلى عدة كيلومترات ثم تتسرب إلى الخارج. وفي نفس المكان الذي تتسرب فيه المياه، يحدث تآكل سريع وتنشأ قناة تتعرض للتآكل أيضًا باتجاه الحوض الذي تملأه، فتزيد من التآكل وتكون النتيجة هوة كبيرة. وإذا كانت هذه هي العملية بالفعل، فإن السؤال الذي يطرح نفسه هو ما الذي أدى إلى ارتفاع الماء إلى السطح؟ ومن الممكن أن يكون السبب في ذلك هو التيارات الحرارية الأرضية التي دفعتهم إلى الأعلى [فرضية المؤلف حاييم مزار(9)]. وفي بعض الصور ترى دلتا نهر يتدفق باتجاه محيط كبير جدًا يغطي ثلث سطح المريخ. وتقع الدلتا في دورسا أيوليس الواقعة على الخط الحدودي بين منطقة الفوهات في مرتفعات نصف الكرة الجنوبي والسهول المنخفضة في نصف الكرة الشمالي (10).
في خطوط العرض الوسطى في نصف الكرة الجنوبي توجد حفرة حيث يتم الحفاظ على الأخاديد بشكل جيد ورواسب من التدفقات الصخرية (الحطام). عندما تتشبع الرواسب الموجودة على المنحدر بالماء فإنها تصبح ثقيلة جدًا بحيث لا تستطيع البقاء في مكانها وينتج عن ذلك تدهورها نحو الأسفل. وتسمى هذه الظاهرة بتدفق شظايا الصخور. في سياق هذا التدفق، يتدهور مزيج من الحجارة والحصى والطين والمياه أسفل المنحدر. وتوجد تكوينات مماثلة على الأرض في سفالبارد الواقعة في النرويج. وتشير التقديرات إلى أن هذه الحفرة تشكلت قبل 200,000 ألف سنة (11).
الأخاديد الخطية
تتميز القنوات من هذا النوع بعرض ثابت طوال طولها بالكامل وتبرز ضفافها فوق السطح. وعلى عكس القنوات الحاملة للمياه على المريخ وعلى الأرض، لا توجد شظايا صخرية تدهورت إلى الأسفل. تم العثور على أطول القنوات من هذا النوع على سطح المريخ في حفرة راسل. يبلغ طولها كيلومترين على طول المنحدر. تم العثور عليها على طول الكثبان الرملية داخل الحفرة. وتظهر الدراسات أنها تشكلت من كتل الجليد 2CO التي انزلقت على طول الكثبان الرملية. وتتكون في أوائل الربيع وتنزل على وسائد من بعض هذا الجليد الذي يتبخر مع انتهاء فصل الشتاء وبدء فصل الربيع (12).
הערה: موجات الجاذبية الجوية
מקורות
1. "السحب الجليدية المائية على المريخ هي مفتاح الإيقاع الحراري الغريب" 14.6.2013
http://www.marsdaily.com/reports/Mars_Water_Ice_Clouds_Are_Key_To_Odd_ Thermal_ Rhythm_999.html
2. "سحب ثاني أكسيد الكربون المريخية مرتبطة بموجة الجاذبية الجوية" 15.2.2012
http://www.marsdaily.com/reports/Martian_Carbon_Dioxide_Clouds_Tied_To_ Atmospheric_ Gravity _Wave_999.html
3. "ناسا تراقب عاصفة ترابية ضخمة على المريخ" 26.11.2012/XNUMX/XNUMX
http://www.marsdaily.com/reports/NASA_Monitors_Massive_Dust_Storm_On_ Mars_999.html
4. "مركبة ناسا المريخية تصطدم بإعصار أثناء العمل" 8.3.2012
http://www.marsdaily.com/reports/NASA_Mars_Orbiter_Catches_Twister_In_Action_999.html
5. "ملاحظات وكالة ناسا تشير إلى تساقط ثلوج جليدية جافة على المريخ" 12.9.2012/XNUMX/XNUMX
http://www.marsdaily.com/reports/NASA_Observations_Point_To_Dry_Ice_ Snowfall_ On_ Mars_999.html
6. "الأبحاث تحسب حجم الجزيئات الموجودة في السحب المريخية لثلوج ثاني أكسيد الكربون" 2/21.6.2012/XNUMX
http://www.marsdaily.com/reports/Researches_Calculate_Size_Of_Particles_In _Martian _Clouds _Of_ CO2_ Snow_999.html
7. "والآن عن الطقس على المريخ" 10.5.2013
http://www.marsdaily.com/reports/And_Now_For_The_Weather_On_Mars_999.html
8. "ربما يكون المريخ القديم قد استولى على مياه فيضانات هائلة" 5.12.2012/XNUMX/XNUMX
http://www.marsdaily.com/reports/Ancient_Mars_May_Have_Captured_Enormous _Flood _Waters_999.html
9. لاري أوهانلون - "بحيرات عميقة وفيضانات كارثية على المريخ" 9.5.2013
http:// newa-discovery.com/space/deep-lakes- of- ancient -mars-130509.htm
10. وول مايك - "ربما تدفق المريخ القديم إلى محيط ضخم" 17.7.2013
http://www.space.com/21984-ancient-mars- may -have -river-delta.html
11. "آثار المياه الحديثة على المريخ" 29.4.2014/XNUMX/XNUMX
http://www.marsdaily.com/reports/Traces_Of_Recent_Water_On_Mars_999.html
12. PIA17260: الأخاديد الخطية داخل فوهة راسل، المريخ
http://photojournal.jpl.nasa.gov/PIA17260
