المريخ كوكب غريب.
هناك أدلة على أن الكوكب الأحمر استضاف ذات مرة جوًا سميكًا ومحيطات واسعة. ومع ذلك ، في مرحلة ما من تطوره ، بدا أن الكوكب يسرب معظم غازاته الجوية إلى الفضاء ، وتبخرت محيطاته (أو تجمدت ثم تصاعدت ، اعتمادًا على مدى سرعة فقدان الضغط الجوي). هناك العديد من النظريات حول كيفية إهدار الغلاف الجوي للمريخ إلى 1٪ من الغلاف الجوي للأرض ، بما في ذلك التآكل البطيء بواسطة جزيئات الرياح الشمسية وتأثير الكويكبات المفاجئ الكارثي ، مما دفع الغلاف الجوي إلى الفضاء.
لقد عرف علماء الكواكب منذ فترة طويلة أن المجال المغناطيسي للمريخ ضعيف جدًا ، وبالتالي لا يتمتع بقوة حماية تذكر من الرياح الشمسية المستمرة. من خلال تحليل البيانات من القمر الصناعي المساح المتقاعد (MGS) التابع لناسا المريخ ، اكتسبت رؤية جديدة.
ولكن بعيدًا عن كونه حميدًا ، قد يكون لهذا المجال المغناطيسي القشري الضعيف تأثير سلبي على الغلاف الجوي ، حيث يلتقط جزيئات الغلاف الجوي في "فقاعات" مغناطيسية (تعرف أيضًا بالبلازما) بعرض أكثر من ألف كيلومتر ، قبل أن يتم نفخه en-mass في الفضاء…
يشتبه منذ فترة طويلة في تآكل الرياح المريخية بسبب الرياح الشمسية كآلية رئيسية وراء فقدان الهواء المريخي. على الرغم من أن هواء المريخ يختلف اختلافًا كبيرًا عن الهواء الخاص بنا (الجو المريخي هو ثاني أكسيد الكربون في المقام الأول2على أساس ، في حين أن الجو الأرضي يحتوي على مزيج من النيتروجين والأكسجين القابل للتنفس) ، كان يعتقد في السابق أنه أكثر كثافة مما هو عليه اليوم.
إذن ، أين ذهب الجو؟ نظرًا لأن الغلاف المغناطيسي للمريخ غير ذي أهمية إلى حد كبير (يعتقد العلماء أن المجال المغناطيسي العالمي ربما كان أقوى كثيرًا في الماضي وربما تضرر بسبب اصطدام كويكب) ، فليس هناك الكثير لتحريف أيونات الرياح الشمسية النشطة من التفاعل مع الغلاف الجوي أدناه. على الأرض ، لدينا غلاف مغناطيسي قوي جدًا يعمل كحقل قوة غير مرئي ، يمنع الجسيمات المشحونة من دخول الغلاف الجوي. المريخ ليس لديه هذا الترف.
خلال مهمة Mars Global Surveyor ، التي تم إطلاقها في عام 1996 (تنتهي في عام 2006) ، اكتشف القمر الصناعي مجالًا مغناطيسيًا مرقعًا للغاية ينشأ من القشرة المريخية ، في الغالب في نصف الكرة الجنوبي. الفكر الطبيعي هو أنه على الرغم من ضعفه ، إلا أن هذا الحقل المتقطع قد يوفر بعض الحماية المحدودة للغلاف الجوي. وفقًا لبحث جديد باستخدام بيانات MGS القديمة ، ربما لا يكون هذا هو الحال ؛ قد يساهم المجال المغناطيسي القشري ، في تسريع ، فقدان الهواء.
عندما يرتفع المجال المغناطيسي القشري الرقعي من سطح المريخ ، فإنه يخلق "مظلات" من التدفق المغناطيسي ، محاصرة جزيئات الغلاف الجوي المشحونة. تغطي عشرات المظلات المغناطيسية ما يصل إلى 40 ٪ من المريخ (تتركز في المقام الأول في الجنوب) ، وتصل فوق الغلاف الجوي. وبالتالي فإن هذه الهياكل المغناطيسية مفتوحة للهجوم من الرياح الشمسية.
“المظلات هي حيث تمزق قطع متماسكة من الهواءقال ديفيد برين من جامعة كاليفورنيا في بيركلي ، الذي قدم بحث MGS في ورشة عمل Huntsville Plasma Workshop في 27 أكتوبر.
على الرغم من أن هذا قد يبدو دراماتيكيًا ، إلا أن هناك احتمالًا حقيقيًا لملاحظة هذه العملية على المريخ للمرة الأولى. تصل المظلات المغناطيسية عبر الغلاف الجوي وتشعر بالضغط الديناميكي من الرياح الشمسية. ما يحدث بعد ذلك هو آلية معروفة جيدًا في مجال الديناميكا المغناطيسية (MHD): إعادة الاتصال.
نظرًا لأن مظلات القشرة الأرضية تتلامس مع المجال المغناطيسي بين الكواكب (IMF) الذي تحمله الرياح الشمسية ، فقد تكون هناك فرصة لإعادة الاتصال. وفقا لديفيد برين ، مرت MGS من خلال منطقة إعادة الاتصال هذه خلال أحد مداراتها. "الحقول الملتفة تلتف حول علبة غاز في الجزء العلوي من الغلاف الجوي للمريخ ، وتشكل كبسولة مغناطيسية بعرض ألف كيلومتر مع وجود هواء مؤين محجوز في الداخل،" هو قال. "تسبب ضغط الرياح الشمسي في "كبسولة" الكبسولة وانفجرت بعيدًا ، وأخذت شحنة الهواء معها.”
منذ هذه النتيجة الأولى ، وجد المخ عشرات من "الفقاعات" المغناطيسية التي تحمل قطعًا من الغلاف المتأين للمريخ. تُعرف هذه الفقاعات باسم "بلازمويدات" لأنها تحتوي على جزيئات مشحونة أو بلازما.
يحرص الدماغ على الإشارة إلى أن هذه النتائج بعيدة كل البعد عن أن تكون حاسمة. على سبيل المثال ، تم تجهيز MGS فقط لاكتشاف جسيم مشحون واحد ، الإلكترون. أيونات لها خصائص مختلفة ، وبالتالي قد تتأثر بشكل مختلف. كما أخذ القمر الصناعي قياسات على ارتفاع ثابت في نفس الوقت المحلي من اليوم. مطلوب المزيد من البيانات خلال أوقات مختلفة وارتفاعات مختلفة.
إحدى مهمات وكالة ناسا التي قد تكون قادرة على المساعدة في مطاردة البلازمويد هي جو المريخ وتطوره المتطاير الأقمار الصناعية (MAVEN) ، المقرر إطلاقه في عام 2013. سوف يحلل MAVEN الغلاف الجوي للمريخ لدراسة التآكل بفعل الرياح الشمسية وتحديدًا الإلكترونات والأيونات ؛ قياس ليس المغناطيسي فقط ، ولكن المجال الكهربائي أيضا. كما سيسمح مدار MAVEN الإهليلجي للمسبار بالتحقيق في ارتفاعات مختلفة في أوقات مختلفة.
لذلك ننتظر MAVEN لإثبات أو دحض نظرية الدماغ البلازميدي. في كلتا الحالتين ، هذا دليل محير يشير إلى آلية غير متوقعة إلى حد ما يمكن ، حرفيا ، تمزيق الغلاف الجوي للمريخ في الفضاء ...
المصدر: وكالة ناسا
