كيف هو الطقس على كوكب المريخ؟

Send

مرحبا بكم مرة أخرى في سلسلة الطقس الكوكبي لدينا! اليوم ، نلقي نظرة على جار الأرض و "الموقع الاحتياطي" المحتمل للبشرية يومًا ما - المريخ!

غالبًا ما يُشار إلى كوكب المريخ باسم "توأم الأرض" ، بسبب أوجه التشابه مع كوكبنا. كلاهما كواكب أرضية ، كلاهما له أغطية جليدية قطبية ، و (في وقت واحد) كلاهما لهما أجواء قابلة للحياة ومياه سائلة على أسطحهما. لكن أبعد من ذلك ، فإن الاثنين مختلفان تمامًا. وعندما يتعلق الأمر بغلافها الجوي ومناخها ، فإن المريخ يتميز عن الأرض بطرق عميقة إلى حد ما.

على سبيل المثال ، عندما يتعلق الأمر بالطقس على كوكب المريخ ، عادة ما تكون التوقعات مثيرة للغاية. لا يختلف الطقس المريخي من يوم لآخر فقط ، بل يختلف في بعض الأحيان من ساعة إلى ساعة. يبدو هذا غير مألوف إلى حد ما بالنسبة لكوكب يحتوي على غلاف جوي لا يزيد عن 1٪ من كثافة الغلاف الجوي للأرض. ومع ذلك ، تمكن المريخ من رفع المستوى المطلوب عندما يتعلق الأمر بالطقس المتطرف وظواهر الأرصاد الجوية.

جو المريخ:

يتميز المريخ بجو رقيق للغاية يتكون من 96٪ من ثاني أكسيد الكربون ، و 1.93٪ من الأرجون ، و 1.89٪ من النيتروجين ، إلى جانب آثار الأكسجين والماء. الغلاف الجوي مغبر تمامًا ، ويحتوي على جسيمات يبلغ قطرها 1.5 ميكرومتر ، وهو ما يمنح السماء المريخية لونها الساكن عند رؤيتها من السطح. يتراوح الضغط الجوي للمريخ من 0.4 إلى 0.87 كيلو باسكال ، وهو ما يعادل حوالي 1٪ من ضغط الأرض عند مستوى سطح البحر.

بسبب هذا الغلاف الجوي الرقيق ، وبُعده عن الشمس ، فإن درجة حرارة سطح المريخ أبرد بكثير مما نختبره هنا على الأرض. متوسط درجة حرارة الكوكب هو -63 درجة مئوية (-82 درجة فهرنهايت) ، مع انخفاض من -143 درجة مئوية (-226 درجة فهرنهايت) خلال فصل الشتاء في القطبين ، وارتفاع 35 درجة مئوية (95 درجة فهرنهايت) خلال الصيف والمنتصف عند خط الاستواء.

بسبب الانخفاضات الشديدة في درجات الحرارة في القطبين ، يتجمد 25-30٪ من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ويصبح جليدًا جافًا يتم ترسبه على السطح. في حين أن القبعات الجليدية القطبية هي في الغالب مياه ، فإن القطب الشمالي للمريخ يحتوي على طبقة من الجليد الجاف يبلغ سمكها متر واحد في الشتاء ، في حين أن القطب الجنوبي مغطى بطبقة دائمة يبلغ عمقها ثمانية أمتار.

كما تم الكشف عن كميات ضئيلة من الميثان والأمونيا في الغلاف الجوي للمريخ. في حالة الأولى ، لديها تركيز يقدر بحوالي 30 جزءًا في المليار (جزء في البليون) ، على الرغم من حب الاستطلاع اكتشف روفر "ارتفاعًا مضاعفًا" في 16 ديسمبر 2014. من المرجح أن يكون هذا الكشف موضعيًا ، ولا يزال المصدر غامضًا. وبالمثل ، فإن مصدر الأمونيا غير واضح ، على الرغم من أن النشاط البركاني قد اقترح كاحتمال.

ظواهر الأرصاد الجوية:

يشتهر المريخ أيضًا بعواصفه الترابية الشديدة ، والتي يمكن أن تتراوح من الأعاصير الصغيرة إلى الظواهر على مستوى الكوكب. تتزامن حالات هذا الأخير مع غبار يتطاير في الغلاف الجوي ، مما يؤدي إلى تسخينه من الشمس. يرتفع الهواء الدافئ المليء بالغبار وتصبح الرياح أقوى ، مما يخلق عواصف يمكن أن يصل عرضها إلى آلاف الكيلومترات وتستمر لعدة أشهر في كل مرة. عندما يحصلون على هذا الحجم الكبير ، يمكنهم بالفعل حظر معظم السطح من العرض.

بسبب الغلاف الجوي الرقيق ودرجات الحرارة المنخفضة ونقص الغلاف المغناطيسي ، لا يحدث الترسيب السائل (أي المطر) على كوكب المريخ. في الأساس ، يتسبب الإشعاع الشمسي في تفكك أي ماء سائل في الغلاف الجوي إلى الهيدروجين والأكسجين. وبسبب الجو البارد والرقيق ، لا يوجد ببساطة ماء سائل كافٍ على السطح للحفاظ على دورة المياه.

في بعض الأحيان ، تتشكل غيوم رقيقة في الغلاف الجوي ويتساقط هطول الأمطار على شكل ثلج. يتكون هذا بشكل أساسي من ثلج ثاني أكسيد الكربون ، الذي تمت ملاحظته في المناطق القطبية. ومع ذلك ، تمت ملاحظة آثار صغيرة من السحب المجمدة التي تحمل المياه في الغلاف الجوي العلوي للمريخ في الماضي ، مما أدى إلى إنتاج ثلج يقتصر على الارتفاعات العالية.

وقد لوحظت إحدى هذه الحالات في 29 سبتمبر 2008 ، عندما فينيكس التقط لاندر صورًا للثلوج المتساقطة من السحب التي كانت على ارتفاع 4 كيلومترات (2.5 ميل) فوق موقع الهبوط بالقرب من حفرة هيمدال. ومع ذلك ، أشارت البيانات التي تم جمعها من الناقلة إلى أن التبخر تبخر قبل أن يصل إلى الأرض.

الشفق على المريخ:

كما تم الكشف عن الشفق على المريخ ، والتي هي أيضًا نتيجة للتفاعل بين المجالات المغناطيسية والإشعاع الشمسي. في حين أن المريخ ليس لديه مجال مغناطيسي يذكر للتحدث عنه ، قرر العلماء أن الشفق الذي لوحظ في الماضي يتوافق مع منطقة يتم فيها تحديد أقوى مجال مغناطيسي على هذا الكوكب. تم الانتهاء من ذلك عن طريق تحليل خريطة الشذوذات المغناطيسية القشرية التي تم جمعها مع بيانات من المساح العالمي مارس.

ومن الأمثلة البارزة ذلك الذي حدث في 14 أغسطس 2004 ، والذي تم رصده بواسطة أداة SPICAM على متن مارس اكسبرس. تقع هذه الشفق في السماء فوق تيرا سيمريريا - عند الإحداثيات الجغرافية 177 درجة شرقاً ، 52 درجة جنوباً - وقدرت بأنها كبيرة جدًا ، حيث يبلغ عرضها 30 كم وارتفاعها 8 كم (18.5 ميلاً عبرها وارتفاعها 5 أميال).

في الآونة الأخيرة ، تم ملاحظة هالة على سطح المريخ من قبل مخضرم المهمة ، التي التقطت صورًا للحدث في 17 مارس 2015 ، بعد يوم واحد فقط من ملاحظة الشفق هنا على الأرض. تم تسميتها باسم "أضواء عيد الميلاد" على سطح المريخ ، وقد لوحظت عبر خطوط العرض الوسطى الشمالية للكوكب (بسبب نقص الأكسجين والنيتروجين في الغلاف الجوي للمريخ) على الأرجح توهجًا باهتًا مقارنةً بعرض الأرض الأكثر حيوية.

حتى الآن ، تمت دراسة الغلاف الجوي وأنماط المناخ والطقس في كوكب المريخ من قبل عشرات المدارات والهبوط والمركبات الفضائية ، التي تتكون من بعثات لوكالة ناسا وروسكوموس ، بالإضافة إلى وكالة الفضاء الأوروبية وبرنامج الفضاء الهندي الفيدرالي. وتشمل هذه مارينر 4 المسبار ، الذي أجرى أول تحليق للمريخ - عملية استمرت يومين بين 14 و 15 يوليو 1965.

تم توسيع البيانات الخام التي حصلت عليها في وقت لاحق مارينر 6 و 7 البعثات (التي أجرت flybys في عام 1969). وأعقب ذلك الفايكنج 1 و 2 البعثات ، التي وصلت إلى المريخ في عام 1976 وأصبحت أول مركبة فضائية تهبط على كوكب الأرض وترسل صورًا للأسطح.

منذ مطلع القرن ، تم وضع ستة مدارات في مدار حول المريخ لجمع معلومات عن غلافها الجوي - 2001 مارس أوديسي, مارس اكسبريس, مركبة استكشاف المريخ, مخضرم, بعثة المريخ المدارية و ExoMars تتبع مسار الغاز. وقد تم تكامل هذه المهام من قبل بعثات متجول وهبوط مثل فونيكس ، الروح والفرصة ، و حب الاستطلاع.

في المستقبل ، من المقرر أن تصل العديد من المهام الإضافية إلى الكوكب الأحمر ، والتي من المتوقع أن تعلمنا المزيد عن الغلاف الجوي والمناخ وأنماط الطقس. ما سنكتشفه سيكشف الكثير عن ماضي الكوكب العميق ، وحالته الحالية ، وربما يساعدنا على بناء مستقبل هناك.

لقد كتبنا العديد من المقالات المثيرة للاهتمام حول الطقس المريخي هنا في مجلة الفضاء. هنا المريخ مقارنة بالأرض ، يحدث فقط على المريخ: تساقط ثاني أكسيد الكربون على الثلج على الكوكب الأحمر ، والثلوج تتساقط من غيوم المريخ ، مفاجأة! المريخ لديه الشفق القطبي! وتكتشف وكالة MAVEN Orbiter التابعة لناسا الرياح الشمسية التي جُردت بعيدًا عن الغلاف الجوي للمريخ مما تسبب في تحول جذري.

لمزيد من المعلومات ، راجع مقالة ناسا حول كيفية تأثير طقس الفضاء على كوكب المريخ.

أخيرًا ، إذا كنت ترغب في معرفة المزيد عن كوكب المريخ بشكل عام ، فقد قمنا بالعديد من حلقات البودكاست حول الكوكب الأحمر في Astronomy Cast. الحلقة 52: المريخ والحلقة 91: البحث عن الماء على المريخ.

مصادر: