مریخ

مریخ نورد مریخ عکس‌هایی از ابرهای شکل گرفته شده با امواج گرانشی گرفته است

وودلندز، تگزاس: مریخ‌ نورد کنجکاو ناسا معمولا تمام ابزارش را روی کف مریخ، مانند حرکت دادن و خرد کردن سنگ‌ها و ریگ‌ها با لیزرش یا سوراخ کردن صخره‌ها سخت متمرکز کرده بود. اما چندی پیش، این ربات مریخ‌نورد هم اندازه خودرو بیابانی SUV، سرش را بالا گرفته و نگاهی به ابرهای بالای سرش انداخته است.

در پنجمین سال از عمرش، این مریخ‌ نورد بیش از ۷۰۰ فیلم از ابرهای بالای سرش گرفته است، از جمله آن‌ها می‌توان به اولین دید مبتی بر کف از ابرهای مریخی  شکل گرفته توسط امواج گرانشی اشاره کرد که محققان این هفته در کنفرانس علوم قمری و سیاره‌ای گزارش دادند. (امواج گرانشی، موج‌های جوی معمولی روی زمین است که نتیجه تلاش هوا برای به دست آوردن تعادل عمودیش است، امواج گرانشی با امواج فضا-زمان متفاوت هستند و نباید اشتباه گرفته شوند.) این فیلم‌ها بهترین مدرک برای کمربند مکرر مرموز ابرهای استوایی است که به عامل تاثیر گذار در آب و هوای مریخ معروف است.

درک این ابرها به برآوردهای آگاه از عمق یخی سطح و جریان‌های آب شور روی سطح کمک می‌کند، این گفته جان مورز، دانشمند سیاره‌شناس دانشگاه یورک در تورنتو در کانادا است که همراه با دانشجوی ارشدش، جیک کلوس این مطالعه را رهبری می‌کرد. «اگر به درک تاریخ آب روی سیاره مریخ علاقه‌مندیم، ابتدا آن را باید از چرخه آب کنونی مجزا کنیم.» مورز گفت.

این مشاهده‌ها به نظر می‌رسد مدل‌های ظریف-متبلور شده ای از ابرهای مریخی باشد که در گذشته با اطلاعات محدود ساخته شده است، این گفته نیکولاس هیونز ، دانشمند سیاره‌شناس دانشگاه همپتون است که با این مطالعه درگیر نبود. «این ویدیوها از ابرها تصاویر زیبایی نیستند.»

به لطف فضاپیمای مدارگرد و کاوشگر فونیکس که عکس‌های لحظه‌ای از سمت آسمان در طی ماموریت ۶ ماهه در ۲۰۰۸ گرفت، دانشمندان اخیرا  چیزهای زیادی در مورد ابرهای مریخی می‌دانند. علی رغم آنکه گفته می‌شود جو مریخ نازک است، این سیاره وابسته به مدار بیضیش از چندین رژیم ابر پشتیبانی می‌کند. مریخ همچنان که به خورشید نزدیک می‌شود، گرمای خورشید موجب طوفان‌های گرد و غباری می‌شود که با مسلط شدن این طوفان‌ها بر جو مریخ به نظر می‌رسد تشکیل ابر محدود شود. سپس همچنان که مریخ به سمت نقطه اوج ( دورترین نقطه از خورشید در مدارش ) می‌رود دو سیستم ابر شکل می‌گیرد: بالای قطب‌های منجمد ،ابرهایی از کربن دی‌ اکسید به وجود می‌آیند، و در اطراف ناحیه استوا مریخ کمربندی از ابرهای آب-یخ که به سختی قابل رویت است (مانند ابرهای سیروس در زمین) شکل می‌گیرد.

با استفاده از دوربین‌های ناوبری کنجکاوی، مورز و کلوس فیلم‌های هشت-فریمی از این کمربند ابری باریک در طی دو سال مریخی ثبت کردند. آنها برای گرفتن این ابرها از دو زاویه استفاده کردند: یکی نقطه‌ای مستقیم رو به جلو برای دیدن مسیر و سرعت باد بود و دیگری افق مریخ‌نورد را در فریم نگه می‌داشت که اجازه دیدن عمق ابرها را میسر می‌ساخت. این ابرها به قدری نازک بودند که فیلم گرفته شده از آنها بدون کار فراوان با کامپیوتر روی آنها نامرئی بودند، این گفته کلوس در ارائه امروزش بود.

این تلاش نشان داد که ارتفاعات این کمربند ابری دو بار در روز ضخیم می‌شود: زمانی در اوایل صبح مریخی، و سپس در بعد از ظهر، کلوس گفت. بسیار شبیه به شبنم روی چمن، شگفت‌آور نیست که این ابرها می‌خواهند صبح در ارتفاع و اوج باشد چون دمای خنک‌تر به هوا اجاز می‌دهد مقدار کمی از بخار آب را قبل از متراکم‌ شدنش نگه دارد. اما دسته‌های قوی این ابرها در طول بعد از ظهر معمایی برای دانشمندان است. بعضی از نظریه‌ها حاکی از این است که دمای بالاتر هوا را به بلند کردن مقدار بیشتر بخار آب سوق می‌دهد و گرد و غبارهای بالقوه به عنوان هسته تشکیل ابر به تشکیل ابر در ارتفاعات کم می‌کند.

ماهواره‌هایی که دور مریخ می‌چرخند، دیده‌اند که ابرهای مرتفع در شب به سطح نزدیک می‌شود، سپس در بعد از ظهر ۲۰ کیلومتر بیشتر اوج می‌گیرد. چنین الگویی نشان می‌دهد که می‌تواند یک لایه وارونگی (کشی از جو که دما با ارتفاع افزایش می‌یابد) وجود داشته باشد که جدا از خنک تر شدن، می‌تواند ابرها در شب به دام بیندازد، هیونس گفت. کلوس و مورز تخمین می‌زنند که این وارونگی در صبح شکسته می‌شود، «این می‌تواند توضیحی برای از کم شدن ارتفاع اولیه باشد.» او گفت.

داده‌های تکمیلی بیشتری برای اثبات ادعای آنها در مورد اعتبار ادعای آنها از دو قله نیاز است، این گفته را تیم مک‌کونوچی، دانشمند سیاره‌شناس دانشگاه مریلند گفت. اما این کار نشان می‌دهد که این ابرها تنها یک چهارم کدری دیده شده از مدار هستند و باقی مجموعه احتمالی مرتبط با گرد و غبار یا مه آب-یخ است.

با توجه به بخار آب، انرژی خورشیدی، و جو محدود این ابرهای مرتفع فاقد تنوع شکل‌های دیده شده در زمین هستند. اما در طول یک روز شگفت انگیز (دقیقا ۱۳۰۲ مین روز کنجکاوی در مریخ) این تیم برای دیدن بعضی چیزهای غیر معمول خوش شانس بود. آن روز، زمانی که کنجکاوی به افق نگاه کرد، دنباله‌ای از ردیف‌های موازی و مستقیم از ابرهایی که در جهت‌های همانندی دنبال می‌شدند را دید: اولین دید کف از ابر موج گرانشی. شبیه به امواج که سنگریزه پرتاب شده درون یک برکه را دنبال می‌کنند، امواج گرانشی زمانی که بعضی از ویژگی‌ غیر معمول چم‌انداز مریخی موجب یک موج در جو می‌شود شکل می‌گیرند  که سپس این موج در ابرها دیده می‌شود. چنین امواجی در لبه کلاهک‌های یخی مریخ شایع هستند، اما تصور می‌شود که در قسمت استوا مریخ کمتر باشند.

هر چند که این از امواج گرانشی بعید است، هیونز گفت. آنها می‌توانند «خیابان‌های ابری»، یک الگوی همانند که بالقوه با طوفان‌های قوی‌ای مرتبط است که بسته‌های هوایی که نزدیک به بالای جو پایین هستند را گرم می‌کند.

مور می‌گوید، بعضی از چیزهای آشنا در این ابرها وجود دارد. «محیط مریخ در این آشنایی پیچیده و غریب است.» این ابرها مانند ابرهایی که در زمین دیدیم حرکت می‌کنند. اما آنها نیز غریب هستند. «به هنگام غروب خورشید آبی هستند، هیولای عظیم گرد و غبار، بارششان شبیه به بارش غبار الماس است و این ابرها بسیار نازکتر از آنچه که در زمین دیدیم هستند.

دیدگاه‌تان را بنویسید: