Language
Country/Area
No result found
لغز الغلاف الجوي للمريخ: لماذا هو رقيق وبارد جدًا؟
في الكون الأزرق العميق، يتمتع المريخ بسحر فريد وملفت للنظر. ويلعب الكوكب الأحمر المغطى بالغبار الكثيف دورا مهما في الاستكشاف البشري. يتناقض سطح المريخ بشكل حاد مع الغلاف الجوي الرقيق المحيط به، حيث أن نحافته وبرودته تجعل الإنسان مليئًا بالفضول حول استكشافه في الماضي والحاضر والمستقبل. تشمل المكونات الرئيسية للغلاف الجوي للمريخ 95% ثاني أكسيد الكربون، و2.85% نيتروجين، و2% أرجون. إن الجمع بين هذه العناصر يجعل بيئة المريخ مختلفة تمامًا عن تلك الموجودة على الأرض.
بالمقارنة مع الأرض، تبلغ كثافة الغلاف الجوي للمريخ حوالي 2% فقط من كثافة الأرض، كما أن درجة حرارة البيئة العامة أقل من الصفر بشكل عام، حيث تصل أبردها إلى -60 درجة مئوية.
تظهر الأبحاث أن الغلاف الجوي للمريخ كان أكثر كثافة في الماضي وقادرا على دعم وجود الماء السائل. يفقد الغلاف الجوي للمريخ اليوم غلافه الجوي ببطء مع مرور الوقت، وهي ظاهرة مرتبطة بتباطؤ دوران قلب الكوكب. وهذا يعني أيضًا أن التغيرات المناخية على المريخ لا تعزز تطور السمات السطحية فحسب، بل توفر أيضًا أدلة لنا لاستكشاف الحياة المحتملة على المريخ.
يبلغ متوسط الضغط الجوي السنوي للمريخ 610 باسكال فقط، أي ما يعادل 0.6% من الضغط الجوي على الأرض. ويمنع هذا الضغط بقاء الماء السائل على السطح لفترات طويلة من الزمن، وتؤثر التغيرات الموسمية على القمم الجليدية لثاني أكسيد الكربون عند قطبي المريخ. خلال فصل الشتاء، يتجمد ثاني أكسيد الكربون في المناطق القطبية، مما يؤدي إلى انخفاض الضغط الجوي بنسبة 25%. مثل هذه التغييرات الجذرية تجعل من الصعب التنبؤ بمناخ المريخ وتشكل تهديدًا لعمل المسبار.
على الرغم من أن الغلاف الجوي للمريخ يتكون بشكل رئيسي من ثاني أكسيد الكربون، إلا أن تأثير الاحتباس الحراري أقل بكثير من تأثير الأرض: يبلغ تأثير الاحتباس الحراري للمريخ حوالي 5 درجات مئوية، بينما يصل تأثير الاحتباس الحراري على الأرض إلى 33 درجة مئوية.
بعد المريخ عن الشمس عامل آخر يجعل مناخه باردا. يبلغ متوسط درجة حرارة سطح المريخ، التي يحدها الإشعاع الشمسي، -58 درجة مئوية، مما يجعل بيئته تبدو قاتمة إلى حد ما. لكن هذا لا يمنع تشكل أنواع مختلفة من العواصف الترابية السائدة على المريخ ستظهر بشكل متكرر بسبب التغيرات المناخية الشديدة. كما جعلت هذه العوامل البيئية من المريخ نقطة ساخنة للاستكشاف "الفضائي".
من ناحية أخرى، ربما يكون الغلاف الجوي للمريخ قد عدل تركيبه الكيميائي خلال تطوره على المدى الطويل، مما يجعل المريخ مناسبًا لبعض التفاعلات الكيميائية المعقدة. وعلى الرغم من أن أجهزة كشف الميثان الأكثر حساسية حاليًا فشلت في اكتشاف الميثان على المريخ، إلا أن بيانات الكشف التاريخية تشير إلى وجود بعض تركيزات الميثان غير المتوقعة في الغلاف الجوي للمريخ، والتي قد تصبح مؤشرًا حيويًا لوجود الحياة على المريخ.
يهيمن ثاني أكسيد الكربون على التركيب الكيميائي للغلاف الجوي للمريخ، لكنه لا يزال يواجه تبددًا سريعًا. تظهر الأبحاث أن البيئة الأولى على المريخ كانت دافئة ورطبة، مما دفع العلماء إلى التكهن بأن المريخ كان يدعم الحياة ذات يوم. وفقًا لمختلف الملاحظات والتوقعات النموذجية للغلاف الجوي للمريخ، كان لدى المريخ المبكر غلاف جوي أكثر سمكًا، مما قد يسمح بوجود الماء السائل على سطحه.
لا يتأثر المناخ السطحي للمريخ بالجو الحالي فحسب، بل يرتبط أيضًا ارتباطًا وثيقًا بالإشعاع الشمسي وتفاعل أكسدة المواد العضوية.
في بيئة المريخ الحديثة، يعد هروب الهيدروجين والأكسجين أمرًا متكررًا نسبيًا، لكن العوامل الدقيقة التي تؤثر على عمليات الهروب هذه لا تزال بحاجة إلى مزيد من الدراسة. ولاحظ العلماء أن معدل هروب غاز الهيدروجين أعلى بكثير على الجانب الليلي من قطبي المريخ، في حين أن معدل هروب المكونات الكيميائية الأخرى مدفوع بشكل أساسي بالنشاط الشمسي.
تظهر الأبحاث أن النيتروجين والأرجون في المريخ قد انخفض أيضًا تدريجيًا على مدار التطور طويل المدى، وذلك لأن هذه الغازات تتحول بسهولة إلى مواد أخرى في بيئة مؤكسدة. يحتوي الغلاف الجوي للمريخ على كمية قليلة من بخار الماء، مما يجعل العلماء ما زالوا مليئين بالخيال حول ماضي المريخ، معتقدين أن المريخ المبكر لا بد أن يكون لديه موارد مائية سائلة وفيرة.
مع تقدم العلوم والتكنولوجيا، ستصبح دراسة المريخ أكثر تعمقًا، وسيكشف لنا تكوين الغلاف الجوي والتطور التاريخي للمريخ أسرار هذا الكوكب. ولذلك، يعتقد أن المزيد من المسابير ستذهب إلى المريخ في المستقبل لكشف أسرار الغلاف الجوي الرائع وتطور هذا الكوكب. هل تعتقد أن المريخ كان يتمتع بالفعل ببيئة مناسبة للحياة؟
