اللغز الدائم ، وربما المحبب ، حول المريخ هو ماذا حدث لمياهه؟ يمكننا أن نقول بشيء من اليقين الآن ، بفضل مجموعة المركبات الفضائية والمركبات المدارية على كوكب المريخ ، أن المريخ كان يومًا ما أكثر رطوبة. في الواقع ، ربما كان لهذا الكوكب محيط يغطي ثلث السطح. لكن ماذا حدث لها جميعا؟
كما اتضح ، قد تقدم العواصف الترابية العالمية التي تحيط بالمريخ ، ولا سيما العواصف الأحدث التي أسقطت مركبة أوبورتيونيتي ، تفسيراً لذلك.
جيرونيمو فيلانيوفا ، خبير مياه المريخ ، مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا
'العاصفة الترابية العالمية قد تعطينا تفسيرا لذلك.'
العواصف الترابية على المريخ شائعة. تميل إلى أن تكون موسمية ، وتحدث خلال فصلي الربيع والصيف في نصف الكرة الجنوبي. تستمر يومين وتغطي مناطق كبيرة مثل الولايات المتحدة. ولكن هناك بعد ذلك العواصف الترابية التي تحيط بالكوكب ، أو العواصف الترابية العالمية.
في منتصف يوليو 2018 ، رصد تلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا / وكالة الفضاء الأوروبية كوكب المريخ ، قبل 13 يومًا فقط من اقتراب الكوكب من أقرب نقطة له إلى الأرض في عام 2018. بينما أظهرت الصور السابقة ميزات سطح مفصلة للكوكب ، تهيمن عاصفة رملية عملاقة على هذه الصورة الجديدة تكفين الكوكب بأسره. تميل العواصف الترابية العالمية - التي تستمر لأسابيع أو شهور - إلى الحدوث خلال فصلي الربيع والصيف في نصف الكرة الجنوبي ، عندما يكون المريخ أقرب إلى الشمس وتكون درجة الحرارة في أقصى حد لها ، مما يؤدي إلى توليد المزيد من الرياح. حقوق الصورة: NASA / ESA / Hubble STscI
لا يمكن التنبؤ بالعواصف الترابية العالمية أكثر من نظيراتها الموسمية الأصغر. تظهر كل بضع سنوات ويمكن أن تغطي الكوكب بأكمله. ويمكنهم الاستمرار في العمل لأشهر متتالية. خلال العاصفة الأخيرة ، التي استمرت من يونيو 2018 إلى سبتمبر 2018 ، رصدت ست مركبات فضائية تدور في المدار واثنان من المركبات السطحية العاصفة ، على الرغم من أن الفرصة لم تنج منها للأسف.
صور لموقع حفر من مركبة كيوريوسيتي الجوالة التابعة لوكالة ناسا. تم التقاط الصورة على اليسار خلال النهار العادي للمريخ ، قبل العاصفة الترابية العالمية 2018. تم التقاط الصورة على اليمين عندما كانت العاصفة الترابية العالمية سارية المفعول. حقوق الصورة:
NASA / JPL-Caltech / MSSS
السؤال هو ما الذي يسبب هذه العواصف الهائلة؟ كيف هم جزء من مناخ وجو المريخ؟ هل ساهموا وهل ساهموا في فقدان الماء؟ يحاول علماء ناسا الإجابة على هذه الأسئلة.
بادئ ذي بدء ، إجابة سريعة على سؤال يُطرح كثيرًا: لماذا هلكت الفرصة في العاصفة الترابية العالمية بينما نجت كيوريوسيتي؟ كانت الفرصة تعمل بالطاقة الشمسية ، وكان الغبار يغطي الشمس. ربما كانت هناك أسباب أخرى ، لأنه لم تدوم أي عربة إلى الأبد ، لكن الافتقار إلى الطاقة الشمسية لعب بالتأكيد دورًا. لكن الفضول هو ملف تعمل بالطاقة النووية آلة ، ولا تهتم بالشمس.
صورة بانورامية لمركبة أوبورتيونيتي تظهر الألواح الشمسية. تم إيقاف العمليات العلمية للمركبة الجوالة بسبب العاصفة الترابية العالمية المتزايدة. بواسطة NASA / JPL-Caltech / Cornell - http://marsrovers.jpl.nasa.gov/gallery/press/opportunity/20060104a.html / http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA03270 ، المجال العام ، https://commons.wikimedia.org/w/index.php؟curid=514339
العودة إلى العواصف الترابية العالمية.
لقد شهدنا العديد من العواصف الترابية العالمية على المريخ. في عام 1971 ، وصلت المركبة الفضائية مارينر 9 إلى المريخ ووجدتها مغطاة بالغبار. منذ ذلك الحين ، شهدنا عواصف في 1977 و 1982 و 1994 و 2001 و 2007 و 2018. في الواقع كانت هناك عاصفتان عالميتان منفصلتان في عام 1977 ، مما زاد من غموض السبب.
سكوت جوزيفيتش هو أحد علماء الغلاف الجوي التابع لناسا في مركز جودارد لرحلات الفضاء. إنه يقود تحقيق وكالة ناسا في العواصف الترابية المريخية. في خبر صحفى قال Guzewich ، 'ما زلنا لا نعرف ما الذي يدفع التباين ، لكن عاصفة 2018 تعطي نقطة بيانات أخرى.' والعلم يدور حول تجميع نقاط البيانات.
تُظهر هذه الصورة من كاميرا HiRise الموجودة على MRO حفرة على سطح المريخ. على اليسار توجد الحفرة التي تسبق العاصفة الترابية المريخية ، وعلى اليمين توجد نفس الحفرة أثناء العاصفة. الصورة: ناسا / مختبر الدفع النفاث / جامعة أريزونا
قد تقدم العواصف الترابية دليلًا على حالة اختفاء مياه المريخ.
جيرونيمو فيلانيوفا عالم في وكالة ناسا في مركز جودارد لرحلات الفضاء ، قضى حياته المهنية في دراسة مياه المريخ. جنبًا إلى جنب مع زملائهم في وكالة الفضاء الأوروبية ووكالة الفضاء الروسية Roscosmos ، يعتقدون أنهم قد يكونون قد اكتشفوا ذلك ، جزئيًا على الأقل. وقالت فيلانيوفا في بيان صحفي: 'قد تعطينا العاصفة الترابية العالمية تفسيراً'.
قد ينجم عن مزيج من الغبار ، و H2O في الغلاف الجوي العلوي ، وإشعاع الشمس.
جيرونيمو فيلانيوفا ، مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا
'عندما تحضر الماء إلى أجزاء أعلى من الغلاف الجوي ، فإنه يتطاير بسهولة أكبر.'
لا تكتفي العواصف الترابية العالمية على المريخ برفع الغبار عالياً في الغلاف الجوي. هم أيضا يحملون الماء. عادةً ما يتم حمل الماء على ارتفاع يصل إلى 20 كم (12 ميلاً) في الغلاف الجوي. لكن Villaneuva وزملاؤه استخدموا ExoMars تتبع الغاز المداري لاكتشاف المياه على ارتفاع يصل إلى 80 كيلومترًا (50 ميلًا) في الغلاف الجوي أثناء هذه العواصف الترابية العالمية. على ارتفاع 80 كم ، يكون الغلاف الجوي للمريخ رقيقًا للغاية ، ويتعرض الماء للإشعاع الشمسي. يمكن لهذا الإشعاع أن يفصل جزيء H2O ، ويمكن للرياح الشمسية أن تهب الهيدروجين والأكسجين في الفضاء.
تقول فيلانويفا: 'عندما تنقل المياه إلى أجزاء أعلى من الغلاف الجوي ، فإنها تتسرب بعيدًا بسهولة كبيرة' ،
على الأرض ، تتكثف الرطوبة المرتفعة وتسقط على الأرض كمطر. لكن على كوكب المريخ ، ربما لم يكن هذا هو الحال على الإطلاق. من الممكن أن يكون المريخ قد فقد الماء ببطء على مدى فترة طويلة من الزمن من خلال هذه الآلية.
قدم فيلانيوفا وزملاؤه النتائج التي توصلوا إليها في ملف ورق نُشر في 10 أبريل 2019 في مجلة Nature.