گجت نیوز آخرین اخبار تکنولوژی، علم و خودرو 
سرانجام دانشمندان معمای آب گمشده مریخ را رمزگشایی کردند. آیا کج شدن سیاره سرخ عامل خشکسالی آن بوده است؟
بر اساس پژوهشی تازه، تغییرات شدید در زاویه انحراف محور چرخشی مریخ طی 20 میلیون سال گذشته ممکن است موجب خشک شدن این سیاره شده باشد. این نتایج می‌تواند به رمزگشایی از چگونگی از دست رفتن منابع آبی مریخ، که زمانی دریاچه‌ها، رودخانه‌ها و شاید حتی اقیانوس‌هایی داشته، کمک کند.
پرده از معمای آب گمشده مریخ گشوده شد
امروزه، بیابان‌های خشک و پوشیده از غبار، بخش زیادی از سطح مریخ را فرا گرفته‌اند. اخترشناسان بر این باورند که بیشتر ذخایر محدود آب مریخ در ذرات ریز خاک سطحی یخ‌زده‌اند و یخ‌های قابل مشاهده تنها در نواحی قطبی یافت می‌شوند. با این حال، مریخ همواره به این خشکی نبوده است. تصاویر به‌دست‌آمده از ماموریت‌های اولیه ناسا، نظیر پروژه وایکینگ، ساختارهایی چون دره‌ها، بستر دریاچه‌ها و شیارهایی را نشان می‌دهند که حاکی از آن‌اند که سطح این سیاره در مقاطعی از تاریخ، با میلیاردها گالن آب مایع پوشیده شده است. پژوهشگران سیاره‌ای تخمین زده‌اند که حجم این آب‌ها به اندازه لایه‌ای به ضخامت حداقل 100 متر در سراسر سطح مریخ بوده است.
یکی از فرضیه‌ها درباره سرنوشت این آب‌ها آن است که بخش عمده‌ای از آن‌ها تبخیر شده‌اند. گابریلا جیلی و فرانسیسکو گونزالس-گاليندو، ستاره‌شناسان مؤسسه اخترفیزیک اندلس در اسپانیا این فرایند را تشریح کرده‌اند. بخار آب موجود در جو مریخ که در اثر طوفان‌های گرد و غبار به ارتفاعات بالا رانده شده، تحت تأثیر پرتو فرابنفش خورشید تجزیه شده و به هیدروژن و اکسیژن اتمی تبدیل می‌شود. بخشی از این هیدروژن، به‌دلیل وزن پایین و انرژی زیاد، توانسته از میدان گرانشی مریخ بگریزد.
جیلی و گونزالس-گاليندو اظهار داشتند: «با توجه به اینکه منبع اصلی هیدروژن در جو مریخ آب است، فرار این اتم‌ها معادل با از دست رفتن مولکول‌های آب محسوب می‌شود.» داده‌های به‌دست‌آمده از مأموریت MAVEN ناسا نشان می‌دهند که در حال حاضر، در هر ثانیه حدود 100 تریلیون تریلیون اتم هیدروژن از جو مریخ خارج می‌شود. اما اگر بخواهیم تنها بر اساس این نرخ امروزی، مقدار کل آب از دست‌رفته در طول 4 میلیارد سال عمر مریخ را تخمین بزنیم، این میزان تنها به یک‌چهارم حجم مورد نیاز برای شکل‌گیری ساختارهای زمین‌شناسی مریخ می‌رسد. به عبارت دیگر، این سازوکار به‌تنهایی قادر به توضیح بیشتر کاهش آب مریخ نیست.
- معبد عظیم در مریخ: کشف سازه‌ای شبیه مقبره باستانی ژاپنی در سیاره سرخ
- رویای اقامت در مریخ نزدیک‌تر شد؛ دانشمندان مکان مناسب را کشف کردند
- کشف ساختارهای بیگانه در مریخ؛ آیا ناسا حقیقت را پنهان می‌کند؟
- ناسا اعتراف کرد که خبری از آب در مریخ نیست؛ رویای حیات در سیاره سرخ نابود شد؟
برای پر کردن این شکاف، محققان فرضیه‌ای جدید ارائه داده‌اند: مریخ در زمانی که انحراف محور چرخش آن به‌طور قابل توجهی بیشتر بوده، مقادیر بسیار بیشتری از آب را از دست داده است. زاویه انحراف کنونی مریخ نسبت به صفحه مداری‌اش 25.2 درجه است که با انحراف 23.5 درجه‌ای زمین مشابه است. با این حال، این مقدار طی میلیون‌ها سال گذشته ثابت نمانده است. جیلی و گونزالس-گاليندو توضیح دادند: «دلیل اصلی این ناپایداری آن است که برخلاف زمین، مریخ فاقد ماهی پرجرم است که بتواند نوسانات مداری سیاره را تثبیت کند.» در نتیجه، این سیاره میان صفر تا 66 درجه نوسان کرده و میانگینی در حدود 35 درجه را تجربه کرده است.
پژوهشگران مطرح کرده‌اند که در زمان‌هایی که انحراف محور مریخ بیشتر بوده، نور خورشید بیشتری به قطب شمال این سیاره می‌تابیده، که احتمالاً باعث ذوب بیشتر یخ‌ها و افزایش میزان بخار آب قابل فرار می‌شده است. دانیل لو، پژوهشگر دانشگاه میشیگان گفت: «در دوره‌هایی که زاویه انحراف محوری مریخ افزایش یافته، دمای جهانی نیز بالا رفته و بخشی از یخ‌های سطحی به بخار تبدیل شده‌اند.»
شبیه‌سازی اقلیم سیاره‌ای مریخ
برای ارزیابی این فرضیه، پژوهشگران از شبیه‌سازی رایانه‌ای به نام مدل اقلیم سیاره‌ای مریخ بهره گرفتند که به گفته لو، «یکی از دقیق‌ترین مدل‌های موجود برای جو مریخ» است. آن‌ها در این مدل، انحراف محور مریخ را به 30 و سپس 35 درجه تغییر دادند و میزان هیدروژن از دست‌رفته را طی یک سال مریخی بررسی کردند. همچنین، اثر طوفان‌های غبار را با داده‌های واقعی ارزیابی نمودند.
نتایج تحلیل‌ها نشان داد که این طوفان‌ها بسته به شدت‌شان، تا 50 درصد میزان فرار هیدروژن را افزایش داده‌اند. اما نکته مهم‌تر مربوط به یافته‌های مربوط به انحراف محوری بود: در زاویه 35 درجه، در هر ثانیه به‌طور میانگین 19 اتم هیدروژن بیشتر نسبت به وضعیت کنونی از جو مریخ خارج می‌شد. این افزایش برابر با از دست رفتن یک میلیارد اتم بیشتر در هر سال مریخی در مقایسه با نرخ فعلی است. جیلی و گونزالس-گاليندو افزودند که این مقدار معادل لایه‌ای از آب به ضخامت 80 متر در سطح سیاره است که با پایین‌ترین برآوردهای زمین‌شناسی از حجم آب مریخ همخوانی دارد.
یافته‌های این پژوهش که در مجله Nature Astronomy منتشر شده، نشان می‌دهد که تغییر در زاویه انحراف محوری سیاره به‌طور قابل توجهی میزان فرار هیدروژن و در نتیجه کاهش آب را افزایش داده است. جیلی و گونزالس-گاليندو می‌گویند: «این نتایج بیانگر آن است که فرار حرارتی جو، سهمی بیش از آن‌چه قبلاً تصور می‌شد در خشک شدن مریخ داشته است.» با این حال، آن‌ها خاطرنشان کردند که عواملی مانند ترکیب غبار مریخی، که احتمالاً در گذشته با وضعیت کنونی تفاوت داشته، نیز در این روند تأثیرگذار بوده‌اند.