ما مدى غزارة المطر على المريخ؟


تظهر شبكات الوادي على المريخ دليلاً على الجريان السطحي الناتج عن هطول الأمطار. صورة عبرإلسفير.

أظهرت دراسة جديدة أن الأمطار الغزيرة على المريخ أعادت تشكيل الحفر الناتجة عن ارتطام الكوكب وشققت قنوات تشبه الأنهار على سطحه قبل مليارات السنين.نشرت على الإنترنتومن المقرر أن يظهر في إصدار سبتمبر 2017 منمراجعة الأقرانمجلةإيكاروس. في الورقة البحثية ، أظهر باحثون من معهد سميثسونيان ومختبر الفيزياء التطبيقية بجامعة جونز هوبكنز أن التغيرات في الغلاف الجوي على المريخ تجعل المطر أكثر صعوبة وأصعب ، وهو ما كان له تأثير مماثل على سطح الكوكب كما نراه على الأرض.

يعتبر كوكب المريخ رابع كوكب من الشمس ، وله سمات جيولوجية مثل الأرض والقمر ، مثل الفوهات والوديان ، والتي تشكل الكثير منها من خلال هطول الأمطار. على الرغم من وجود مجموعة متزايدة من الأدلة على وجود مياه على سطح المريخ ، إلا أنها لا تمطر هناك اليوم.

لكن في دراستهم الجديدة علماء الجيولوجياروبرت كرادوكورالف لورينزتبين أنه كان هناك هطول للأمطار في الماضي - وأنه كان غزيرًا بدرجة كافية لتغيير سطح الكوكب. لحل هذه المشكلة ، استخدموا طرقًا تم تجربتها واختبارها هنا على الأرض ، حيث يكون للتأثير التآكلي للأمطار على سطح الأرض تأثيرات مهمة على الزراعة والاقتصاد. قال كرادوك:

لقد حلل الكثير من الناس طبيعة هطول الأمطار على الأرض ، لكن لم يفكر أحد في تطبيق الفيزياء لفهم الغلاف الجوي للمريخ المبكر.

لفهم كيفية تغير هطول الأمطار على المريخ بمرور الوقت ، كان على الباحثين التفكير في كيفية تغير الغلاف الجوي للمريخ. عندما تشكل المريخ لأول مرة قبل 4.5 مليار سنة ، كان له غلاف جوي أكثر قوة مع ضغط أعلى مما هو عليه الآن. يؤثر هذا الضغط على حجم قطرات المطر ومدى صعوبة سقوطها.

في وقت مبكر من وجود الكوكب ، كانت قطرات الماء صغيرة جدًا ، وتنتج شيئًا مثل الضباب بدلاً من المطر ؛ هذا لن يكون قادرًا على اقتطاع الكوكب الذي نعرفه اليوم. مع انخفاض الضغط الجوي على مدى ملايين السنين ، ازدادت قطرات المطر وأصبح هطول الأمطار غزيرًا بما يكفي لقطع التربة والبدء في تغيير الحفر. يمكن بعد ذلك توجيه المياه لتكون قادرة على اختراق سطح الكوكب ، وإنشاء الوديان.

أوضح رالف لورينز ، الذي درس أيضًا هطول الميثان السائل على قمر زحل تيتان ، العالم الآخر الوحيد في النظام الشمسي بعيدًا عن الأرض حيث يسقط المطر على السطح في الوقت الحاضر:

باستخدام المبادئ الفيزيائية الأساسية لفهم العلاقة بين الغلاف الجوي وحجم قطرة المطر وكثافة هطول الأمطار ، أظهرنا أن المريخ كان سيشهد بعض قطرات المطر الكبيرة جدًا التي كان من الممكن أن تحدث تغييرات جذرية على السطح أكثر من الضباب السابق. قطرات الرذاذ.

لقد أظهروا أنه في وقت مبكر جدًا ، كان الضغط الجوي على المريخ حوالي 4 بار (سطح الأرض اليوم 1 بار) وأن قطرات المطر عند هذا الضغط لا يمكن أن تكون أكبر من 0.12 بوصة (3 مم) ، وهو ما لم يكن كذلك اخترقت التربة. ولكن مع انخفاض الضغط الجوي إلى 1.5 بار ، يمكن أن تنمو القطرات وتنخفض بقوة أكبر ، فتتوغل في التربة. في ظروف المريخ في ذلك الوقت ، لو كان الضغط هو نفسه الذي لدينا على الأرض ، لكانت قطرات المطر حوالي 0.29 بوصة ، 7.3 ملم - ملم أكبر من الأرض. علق كرادوك:

سيكون هناك دائمًا بعض الأشياء المجهولة ، بالطبع ، مثل مدى ارتفاع سحابة العاصفة في الغلاف الجوي للمريخ ، لكننا بذلنا جهودًا لتطبيق مجموعة المتغيرات المنشورة لهطول الأمطار على الأرض. من غير المحتمل أن يكون هطول الأمطار على المريخ في وقت مبكر مختلفًا بشكل كبير عما تم وصفه في ورقتنا البحثية. توفر النتائج التي توصلنا إليها قيودًا جديدة أكثر تحديدًا حول تاريخ الماء والمناخ على المريخ.

الخلاصة: يوضح الجيولوجيان روبرت كرادوك ورالف لورينز أن هطول الأمطار على كوكب المريخ في الماضي كان غزيرًا بما يكفي لتغيير سطح الكوكب.

عبر Elsevier