پیشتازتک پلاسعلم و دانش

کشف مخزن عظیمی از یخ‌آب زیر قطب شمال مریخ

فیلم سینمایی سرخ پوست

اخیرا مشاهدات جدیدی از وجود مخزن عظیم یخ‌آب زیر سطح قطب شمال مریخ پیدا شده است که گمان می‌رود بزرگ‌ترین مخزن زیرسطحی یخ‌آب در سیاره‌ی سرخ باشد.

یکی از شباهت‌های مریخ به زمین

یکی از شباهت‌های مریخ به زمین که آن را به هدفی ایده آل برای پژوهش و اکتشاف تبدیل کرده، وجود یخ‌آب در سطح آن (به‌ویژه به شکل کلاهک‌های یخی قطبی) است.اما جالب‌تر از آن می‌توان به وجود یخچال‌هایی زیر سطح مریخ اشاره کرد که دانشمندان از مدت‌ها پیش از اثبات وجود آن‌ها، درباره‌ی آن گمانه‌زنی می‌کردند.

از مخزن‌های مخفی آب زیرزمینی می‌توان به اطلاعات مهمی در مورد تاریخچه‌ی مریخ رسید. از طرفی درصورتی‌که انسان روزی مریخ را به خانه‌ی خود تبدیل کند می‌تواند از این منابع ارزشمند استفاده کند.

وجود لایه‌های یخ‌آب در زیر کلاهک یخی قطب شمال مریخ

اما دانشمندان دانشگاه آستین تگزاس و آریزونا اخیرا به وجود لایه‌های یخ‌آب در زیر کلاهک یخی قطب شمال مریخ پی برده‌اند که احتمالا عظیم ترین مخزن آب روی این سیاره بحساب می آید. یافته‌های این پژوهش، در قالب مقاله‌ای در Geophysical Research Letters انتشار یافته است.

مدیران پروژه اثبات وجود کلاهک یخی قطب شمال مریخ

رهبری این پژوهش را استفانو نروتزی، دانشجوی فارغ‌التحصیل دانشگاه تگزاس در مؤسسه‌ی ژئوفیزیک آستین (UTIG) بر عهده داشت و جک هالت از آزمایشگاه سیاره‌ای و قمری دانشگاه آریزونا (LPL) در این پروژه با او همکاری کرد.


داده‌های SHARAD

نروتزی و هالت برای پژوهش خود از داده‌های SHARAD، رادار ژرفاسنج سوار بر مدارگرد شناسایی مریخ (MRO) استفاده کردند که می تواند با استفاده از امواج رادار به عمق ۲.۴ کیلومتری سطح مریخ نفوذ کند.

انجام مراحل پژوهش اثبات یخ در مریخ

در این پژوهش، لایه‌های زیادی از شن و یخ در عمق ۱.۶ کیلومتری زیر سطح قطب شمال مریخ کشف شد. در برخی مناطق، ۹۰ درصد از لایه‌ها را آب تشکیل می‌دهد و تصور می‌شود این لایه‌ها بقایای صفحات یخی قطبی قدیمی باشند.

ذوب این مخزن یخی در مریخ

با توجه به نظریه پژوهشگرها در صورت ذوب این مخزن یخی، اقیانوسی سراسری با عمق حداقل ۱.۵ متر در سطح مریخ به وجود خواهد آمد.

نروتزی در مورد این کشف حیرتانگیز می‌گوید:

ما انتظار کشف این حجم از یخ‌آب را نداشتیم. احتمالا این منبع، پس از یخ‌های قطبی، سومین منبع بزرگ یخ‌آب در مریخ است.

استفاده از داده‌های گرانشی

پژوهشگران دانشگاه جان هاپکینز (از جمله نروتزی) از یافته‌ها برای تحقیق دیگری استفاده کردند که در Geophysical Research Letters انتشار یافت. آن‌ها از داده‌های گرانشی برای محدود کردن چگالی سطح زیر کلاهک یخی قطبی استفاده کردند و براین اساس برآورد کردند که بیش از ۵۰ درصد از لایه‌های یخ و شن را آب تشکیل می‌دهد.

نتیجه کشف آب در سیاره مریخ

کشف این منبع موهبت بزرگی برای دانشمندان است؛ زیرا تاریخچه‌ و سوابق تغییرات اقلیمی گذشته‌ی مریخ در این لایه‌ها پنهان است و با تحلیل آن‌ها می‌توان به نتایج جالبی در مورد تاریخچه‌ی این سیاره رسید. به‌طور خلاصه، هندسه و ترکیب این لایه‌ها می‌تواند در تعیین این مسئله که آیا محیط مریخ زمانی مطلوب حیات بوده است یا خیر، به دانشمندان کمک کند.

علت وجود آب در سیاره مریخ

در مورد اینکه چگونه این حجم از از آب زیر قطب شمال جمع شده است، نویسندگان بر این باورند که آن‌ها در دوره‌های پیشین سرمایش و گرمایش مریخ تشکیل شده‌اند. به عقیده‌ی دانشمندان، یخچال‌های مریخ درست مانند یخچال‌های زمین به‌ علت تغییرات مدار و انحراف محوری به وجود آمده‌اند.

تغییرات جغرافیایی در سیاره مریخ

در دوره‌های ۵۰ هزارساله، انحراف محور مریخ به سمت خورشید بیشتر بود و سپس به ندرت عمودی می‌شود (امروزه انحراف محوری مریخ تنها ۲۵ درجه و اندکی از زمین بیشتر است). با عمودی‌تر شدن مریخ، دما در استوای آن افزایش و در قسمت قطب‌ها کمتر یافت و به‌این‌ترتیب کلاهک‌های یخی قطبی توسعه پیدا کردند. با قرار گرفتن محور مریخ به سمت خورشید، منطقه‌ی قطب گرم می‌شود و کلاهک‌های یخی ذوب می‌شوند.در چنین شرایطی، شن‌ها روی باقی‌مانده‌ی کلاهک‌های یخی را می‌پوشانند. شن‌ها مانعی برای رسیدن نور خورشید به یخ‌ها و پراکنده شدن آن‌ها در جو می‌شوند.

هالت قبل از پیوستن به دانشگاه آریزونا در سال ۲۰۱۸ به مدت ۱۹ سال استاد پژوهشی UTIG بود و از زمان رسیدن MRO به مریخ در سال ۲۰۰۶ تاکنون با تیم SHARAD در حال همکاری بوده است.

اثبات وجود یخچال‌های زیرسطح مریخ

MRO با استفاده از داده‌های ابزار SHARAD وجود یخچال‌های زیرسطح مریخ در اطراف ارتفاعات متوسط را اثبات کرد. به‌گفته‌ی هالت با این کشف، حجم یخ‌آب شناخته‌شده در مریخ دو برابر می‌شود. این یافته، کشف شگفت‌انگیزی بحساب می آید؛ زیرا حجم کل آب احاطه شده در مخازن مدفون یخی دقیقا برابر با حجم یخ‌آب موجود در یخچال‌ها و لایه‌های یخی در مناطق کم ارتفاع مریخ است و قدمت هر دو هم تقریبا برابر است.

تصور دانشمندان از وجود یخ در سیاره مریخ

دانشمندان درگذشته تصور می‌کردند کلاهک‌های قدیمی یخی مریخ از بین رفته‌اند؛ اما این تحقیقات نشان می‌دهد صفحات یخی زیر سطح شمالی این سیاره دوام آورده‌اند و به‌صورت نوارهای یخ و شن قرار گرفته‌اند.

فرضیه های جدید از وجود یک در سیاره مریخ

بررسی جدید نه‌تنها با فرضیه‌های قبلی در تناقض است بلکه دیدگاه‌های جدید و مهمی را درباره‌ی توزیع یخ‌آب بین قطب‌های مریخ و ارتفاعات متوسط ارائه می‌دهد. با بررسی این یخچال‌ها می‌توان به این سؤال پاسخ داد که آیا مریخ درگذشته سکونت‌پذیر بوده است یا خیر. نروتزی دراین‌باره می‌گوید:

پی بردن به میزان آب موجود در کل مریخ نسبت به قطب‌های آن، در صورت وجود آب مایع در این سیاره اهمیت زیادی دارد؛ زیرا در چنین شرایطی تمام شرایط مناسب برای حیات فراهم می‌شود؛ اما درصورتی‌که بخش زیادی از آب در قطب‌های مریخ محصور شده باشد، احتمال وجود آب مایع کافی در نزدیکی استوا دشوار است.

و اما در آیند ….

به‌لطف مأموریت‌های فزاینده‌ی رباتیک به مریخ، روزبه‌روز اطلاعات و دانش مربوط‌به این سیاره افزایش پیدا می‌کند و با هر کشف نوین، نیاز به اکتشافات بیشتر هم افزایش پیدا می‌کند. اکتشافات مریخ در آینده‌ای نزدیک با ارسال فضانورد به این سیاره افزایش خواهد یافت و راه برای مستقر شدن انسان در این سیاره راحت تر خواهد شد. از طرفی یخچال‌های زیرزمینی نقش عمده‌ای را در اقامت انسان و سکونت‌پذیرشدن این سیاره ایفا خواهند کرد.

منبع
زومیت
برچسب ها
نمایش بیشتر

نوشته های مشابه

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا
بستن
بستن