بعد وصف تاريخ برنامج استكشاف المريخ الذي نشأ في بداية عصر الفضاء، وتفصيل المركبتين الفضائيتين والهبوطين، سنلخص هذه المرة الاكتشافات العلمية التي تم اكتشافها خلال فترة نشاط مركبة فايكنج الفضائية على المريخ
سطح
سطح المريخ متنوع للغاية. وهي وجوه تشكلت بفعل الرياح والفيضانات وجريان العديد من المياه في الأخاديد والأنهار التي تسببت في التجوية والانجراف والطبقات. تعتبر عمليات الاستثمار وتجوية السطح بارزة بشكل خاص. مساحات شاسعة مغطاة بتدفقات الحمم البركانية القديمة في كل مكان تقريبًا. وتثبت الحفر الصغيرة أن سطح المريخ قديم نسبيا وأن الأحداث الأخيرة على سطحه لم تغير شكله كثيرا. وأحدث معالم المناظر الطبيعية هي البراكين الكبيرة وأليس مارينريس، حيث تجد في قاعها الرواسب والمواد الغرينية من انهيار جوانبها.
يكون السطح في كلا موقعي الهبوط صلبًا ومسطحًا ومتناثرًا بشظايا صخرية كبيرة، بدءًا من شظايا الحصى وحتى الصخور التي يبلغ طولها ثلاثة أمتار. المواد الرقيقة الموجودة بين الصخور هي من أنواع مختلفة وتأتي من التجوية والانجراف. هذه التربة ذات الحبيبات الدقيقة مضغوطة ومتقشرة جزئيًا. قد يشير إلى التقسيم الطبقي. تختلف الصخور كثيرًا عن بعضها البعض في شكلها وملمسها، حيث يبدو بعضها كما لو كانت رقيقة جدًا وقد تم تنعيمها بفعل الرياح. وتتناثر الفقاعات الأخرى، ربما من أصل بركاني. والبعض الآخر يكون مظهره متنوعًا بينما يبدو شكل الآخرين متأخرًا. تبرز الحقول الرملية أيضًا في المناظر الطبيعية.
ويكشف فحص المادة الناعمة أن مكوناتها الرئيسية هي الحديد والكالسيوم والألومنيوم والحديد والكبريت. يتم تحريك هذه المادة بواسطة الرياح وتحتوي على سيليكات دقيقة وحبيبات أكسيد المعادن. ومن المحتمل أن يكون مصدر اللون الأحمر للمريخ من أكسيد الحديد الذي يغلف حبيبات الحديد الموجودة في التربة بقشرة رقيقة. تجد أيضًا التيتانيوم وكميات أقل من الروبيديوم والسترونتيوم والزنك والبوتاسيوم. المعدن الأكثر شيوعًا في موقع الهبوط هو المونتموريلونيت - الطين الغني بالحديد. إن كيمياء المريخ أكثر تعقيدًا مما كان متوقعًا.
تم تحديد نوعين رئيسيين من القنوات على سطح المريخ:
1. القنوات الكبيرة التي يصل طولها إلى مئات الكيلومترات ويبلغ عرضها حوالي 10 كيلومترات. تبدأ عادة في منطقة جبلية وتندمج مع بعضها البعض في العديد من أحواض الوديان. ربما كانت هذه القنوات المتعرجة في يوم من الأيام أنهارًا هائجة تشكلت عندما انفجرت كمية هائلة من المياه فجأة من بطن النجم، مما أدى إلى تقسيم وجه النجم والمياه التي طفت أسفل المنحدرات الجبلية. لقد حدث هذا الفيضان العظيم منذ 100 مليون سنة على الأقل وربما أكثر من ذلك. واستمر تدفق المياه على السطح لعشرات الملايين من السنين على الأقل.
2. قنوات صغيرة نسبياً طولها وضيقها عشرات الكيلومترات وعرضها حوالي كيلومتر واحد. إنها ملتوية ومتفرعة للغاية وتبدو من مسافة بعيدة وكأنها مجموعة متشابكة من الأشجار. تتفرع في الصحاري المسطحة. من الممكن أن تتدفق فيها المياه من الأنهار الجليدية المذابة. ويقدر عمرهم بمليار سنة.
التكتونية
علامات الزلازل التي حدثت منذ زمن طويل في واليس مارينيريس. ربما تسببت الضوضاء على المريخ في حدوث انهيارات أرضية ضخمة دمرت جدران الجرف وأسقطت الصخور والتربة في نظام الوادي العميق. أنقاض الانهيار الأرضي المصور تشبه إلى حد كبير الانهيارات الأرضية الناتجة عن الضوضاء على الأرض. قال الدكتور هارولد مازورسكي: "لدينا بعض الصور الجوية الرائعة والاختبارات الأرضية للآثار الضخمة في ألاسكا (في عام 1964 وقع زلزال مميت في ألاسكا) وهي مماثلة في الحجم والشكل لتلك التي رأيناها في صور فايكنغ".
فاليس مارينريس عبارة عن سلسلة من الأخاديد يبلغ طولها 4,800 كيلومتر بالقرب من خط الاستواء والتي ربما تكونت بسبب النشاط التكتوني المشابه للتقلصات الضخمة للكتل الأرضية التي تسببت في انفصال القارات على الأرض منذ مئات الملايين من السنين. ويبدو أن الوديان في هذا المكان اتسعت نتيجة الانهيارات الأرضية التي دمرت جدران الجرف. وقد تناثرت الكثير من الأنقاض المتبقية بفعل الرياح، على الرغم من أنه يمكن رؤية مراوح كبيرة من الأرض والصخور في معظم الانهيارات الأرضية الأخيرة.
أَجواء
يحتوي الغلاف الجوي على 95% ثاني أكسيد الكربون، و2% نيتروجين ونظائره، و2.5% أرجون ونظائره، وكميات أقل من الكريبتو والنظائر، و1.5% أكسجين وأكسيد النيتروجين بكمية أعلى من تلك التي لوحظت في العمليات الكيميائية من درجات الحرارة المنخفضة المقاسة عند وخلص القطب الجنوبي إلى أن تركيزات ثاني أكسيد الكربون هنا نشطة للغاية وتؤدي إلى عدم تكثيف تركيزات الغازات بشكل رئيسي في تلك الأجزاء من الغلاف الجوي فوق القطبين.
يبلغ متوسط الضغط الجوي 7 مليبار بالنسبة للأرض، وللمريخ غلاف جوي رقيق وسميك بصريا. تطفو فيه الجزيئات القادمة من الأرض وتعطيه اللون الوردي. أظهرت تجربة رسم خرائط بخار الماء في الغلاف الجوي تغيرات في محتوى الماء تتعلق بخط العرض الجغرافي أو التغيرات اليومية والموسمية. ويظهر التوزيع الرأسي أن هذه الأبخرة تتركز بشكل رئيسي في الأرض وبالقرب منها.
إن وجود الكابتون والتلال مع قنوات الأنهار القوية والقباب الثلجية يُظهر بوضوح أن الجو في الماضي كان أكثر كثافة مما هو عليه اليوم. وكان الضغط أكبر وكان الماء موجوداً على سطح المريخ في حالة سائلة.
علم الارصاد الجوية
وفي الشهر الأول من إقامة فايكنغ أ، كانت درجة الحرارة في موقع الهبوط تتراوح بين 85 درجة تحت الصفر و30 درجة تحت الصفر. يختلف محتوى بخار الماء في الغلاف الجوي بشكل كبير. وفي الصيف تتجاوز معدلات الرطوبة معدلاتها في الشتاء بكثير. يكون معدل بخار الماء في الغلاف الجوي مرتفعاً جداً في منتصف النهار، وأثناء الليل يتكثف بالقرب من الأرض. المناطق القطبية لديها أعلى تركيزات بخار الماء في فصل الصيف.
قامت الأقواس بتصوير الضباب والضباب والغيوم. ومن الاختبارات المطولة التي استمرت عامين والتي قامت بها البوصلات، تبين أن درجة الحرارة عند خط الاستواء تتراوح من 70 درجة تحت الصفر إلى صفر درجة، وعند القطبين تقل بعشرات الدرجات. خلال العام المريخي، تم الكشف عن تغيرات كبيرة في الضغط الجوي، وهي التغيرات التي رافقت حركة سحب ثاني أكسيد الكربون من القطب إلى القطب.
بيولوجيا
بعض الاكتشافات شجعت الباحثين فيما يتعلق بوجود الحياة على المريخ:
1. تم العثور على أكاسيد النيتروز في الغلاف الجوي بنسبة 2% - 3%، وهي كمية قليلة بالنسبة للأرض، لكنها بالتأكيد كافية لتشجيع تكوين الحياة البدائية مثل البكتيريا وتمكين استمرار وجودها.
2. حقيقة معدن المونتموريلونيت - يعمل هذا المعدن كمحفز ممتاز لربط الأحماض الأمينية وإنشاء جزيئات طويلة السلسلة تشبه البروتين. يعد هذا المعدن أيضًا محفزًا ممتازًا للتفاعلات الاصطناعية الأخرى في الخلايا البيولوجية الأولية.
3. تشير القمم الجليدية عند القطبين إلى أن المريخ كان يتمتع في الماضي بغلاف جوي أكثر كثافة وكانت المياه على الأرض في حالة سائلة.
لكن هذه الاكتشافات ليست نهاية القصة، حيث يمكن تفسير التجارب البيولوجية بشكل غامض، أو نشاط بيولوجي أو كيمياء غير معروفة نموذجية لتربة المريخ. سيتم إعطاء الرحلات الإضافية فقط إجابات لا لبس فيها حول هذا الموضوع.
القمر فوبوس
وفي الجزء الشمالي من فوبوس، تم اكتشاف شرائط متوازية طويلة مائلة بزاوية 30 درجة بالنسبة إلى خط الاستواء وسلاسل من الحفر الصغيرة الموازية لخط الاستواء. وتتشابه بعض السلاسل في الشكل مع سلاسل الحفر الموجودة في سهول القمر وعطارد. توجد أيضًا حفرة ذات تضاريس بارزة في الوسط بالقرب من خط الاستواء.
تظهر النطاقات عبر عرض فوبوس بغض النظر عن معالم الأرض البارزة، ولكنها متقطعة في أماكن مختلفة. من الممكن ملاحظة فقاعات صغيرة على طول الأشرطة، والتي تشير على ما يبدو إلى انبعاث مواد متطايرة من الأشرطة عند تشكلها.
تم طرح عدة فرضيات بشأن تشكيل العصابات:
1. تكونت عندما مر فوبوس بمجموعة من الأجسام الصغيرة التي اصطدمت به والتصقت به.
2. قد تكون ناشئة عن البنية الداخلية لهذا القمر وهو جسم ذو بنية طبقات وهي تمثل السمات المورفولوجية لجسم أكبر تشكل منه فوبوس.
3. هذه الخطوط هي نتيجة لتأثير جاذبية المريخ على فوبوس، على غرار عمليات المد والجزر.
أظهرت الصور الملونة أن فوبوس يتكون من الكوندريتات الكربونية. مادة الكويكب. جاذبيته النوعية تساوي وزن الكويكبات 2.1 جرام لكل سنتيمتر مكعب. لونها رمادي وفي أسفل فوهاتها طبقات سوداء تمتص 96% من الضوء الساقط عليها. في هذا فوبوس يشبه أحلك الكويكبات. وتوجد عليها طبقة سميكة من الشظايا الحجرية بها أخاديد وشقوق وحفر. وبحسب البروفيسور فاوركا (في المؤتمر السنوي للجمعية الأمريكية للعلوم المتقدمة في 23 فبراير 1977) هناك أشياء غير متوقعة على القمر. وتفتح هذه النتائج الباب أمام فرضية مفادها أن فوبوس وديموس، القمر الثاني، هما أجسام استحوذت عليها جاذبية المريخ وليست مادة انفجرت منه.
بناءً على هذه المعلومات، يمكن ربط فوبوس بعائلة الكوندريت الكربونية، وقد خلص وجود فكوك صغيرة على طول النطاقات إلى أن فوبوس جغرافيًا كان في الأصل في حزام الكويكبات الخارجي. أبعادها 22.5 كم في 14.5 كم.
