چه بر سر مریخ آمده است؟

 

مجله علمی ایلیاد - بر اساس اندازه‌گیری‌های فضاپیمای MAVEN ناسا، حدود ۹۰ درصد از جو سیاره‌ی سرخ در طول چند صد میلیون سال در فضا از بین رفته است. این جو در هوا محو شده است. امروزه مریخ سیاره‌ای یخ زده با بیابان‌های بایر و جوی با چگالی برابر ۱ درصد جو زمین است که آب آن عموماً در دو قطب یخی آن جمع شده است.

با این حال، اکثر دانشمندان علم نجوم فکر می‌کنند که همیشه این‌چنین نبوده است. خاک مریخ حاوی مواد معدنی است که در زمین فقط در حضور آب تولید می‌شوند و همچنین شاخصه‌های دیگری از مریخ اشاره به وجود بسترهای دریاچه‌ای و حتی رودخانه‌های با جریان سریع آب دارند. برای داشتن این حجم آب به‌صورت مایع، جو مریخ که ترکیب اصلی آن دی‌اکسید کربن بوده است، بسیار ضخیم‌تر بوده تا تبخیر سطحی را محدود کند. فضاپیمای MAVEN از سال ۲۰۱۴ جهت پیدا کردن اینکه چه بر سر دی‌اکسید کربن جو مریخ آمده است، در حال گردش به دور مریخ است. احتمال دارد دی‌اکسید کربن به درون دو قطب یخی مریخ، درون سنگ‌ها به عنوان کانی‌های کربناتی و یا در فضا از بین رفته باشد.

«بروس جاکوسکی» رهبر گروه MAVEN، از آزمایشگاه فیزیک فضا و جو در بولدر کلرادو می‌گوید: «همه برای دهه‌ها به دنبال کانی‌های کربناتی به‌عنوان منابع دی‌اکسید کربن بودند و نتوانستند آن‌ها را پیدا کنند. به همین خاطر دانشمندان نظریه‌ی خروج دی‌اکسید کربن به فضا را مطرح کردند.» مدارگرد ناسا در جو مریخ به دنبال دو ایزوتوپ آرگون با ۳۶ بار منفی و آرگون با ۳۸ بار منفی بوده است. از آنجا که آرگون واکنش‌ناپذیر است، تنها راهی که می‌تواند مریخ را ترک کند زمانی است که یون آن در فرآیندی به نام بیرون‌اندازی به اتم‌های آن برخورد کند و مانند توپ بیلیارد به فضا پرتاب شود. از بین رفتن ایزوتوپ‌های سنگین‌تر به این روش سخت‌تر است و به همین دلیل در طول زمان جو مریخ از آرگون با ۳۶ بار منفی خالی‌تر شده است. اندازه‌گیری نسبت این دو ایزوتوپ می‌تواند نشان دهد که دقیقاً این سیاره چه میزان آرگون را از دست داده است.

با فرض اینکه نسبت اولیه‌ی این ایزوتوپ‌ها مانند زمین و دیگر نقاط منظومه‌ی شمسی بوده و احتساب منابع دیگر آرگون، مانند فوران‌های آتشفشانی و شهاب‌سنگ‌های ورودی به جو، گروه MAVEN دریافته است که ۶۶ درصد از آرگون با ۳۶ بار منفی که در جو مریخ وجود داشته است، در اثر فرآیند بیرون‌اندازی از بین رفته است.

با توجه به این یافته‌ها، دانشمندان محاسبه کرده‌اند که ۱۰ تا ۲۰ درصد از دی‌اکسید کربن معادل حداقل نیم بار فشار جوی، از طریق فرآیند بیرون‌اندازی از بین رفته است. بنا به گفته‌ی جاکوسکی، باید در نظر داشت که این مقادیر پایین‌ترین حد در بین تمام فرآیندهایی است که می‌توانند منجر به از بین رفتن دی‌اکسید کربن شده باشند؛ ولی بر روی آرگون تأثیر نگذاشته باشند. با در نظر گرفتن فرآیندهای دیگر، وی تخمین زده است که ۸۰ تا ۹۰ درصد دی‌اکسید کربن جو مریخ از بین رفته است.

این اتفاق نسبتاً سریع افتاده است. حدود ۴.۱ میلیارد سال پیش، میدان مغناطیسی مریخ به دلایلی که ما نمی‌دانیم، خاموش شد. بدون وجود این میدان که بتواند مریخ را در فضا سر جای خود نگه دارد، جو آن در برابر فرآیند بیرون‌اندازی بر اثر ذرات باردار بادهای خورشیدی آسیب‌پذیرتر شده است. محققین اشاره دارند که ممکن است این اتفاق در طول چند صد میلیون سال برای جو مریخ رخ داده باشد. جاکوسکی می‌گوید: «من فکر می‌کنم این توضیح خوبی است برای اینکه چرا مریخ از سیاره‌ای قابل سکونت با میکروب‌های روی سطح خود و دمای گرم و آب مایع تبدیل به سیاره‌ای سرد و خشک مانند آنچه امروزه می‌بینیم شده است.»
 

نوشته: لیسا گروسمن

ترجمه: امید محمدی - مجله علمی ایلیاد