الغلاف الجوي للمريخ يزيل الجسيمات المشحونة على فوبوس؟

قمر صخري وردي الشكل بيضاوي الشكل به العديد من الحفر الصغيرة في الغالب.

أكبر قمر على سطح المريخ فوبوس ، كما رأيته مركبة الفضاء المدارية لاستكشاف المريخ التابعة لناسا في 23 مارس 2008. Image viaناسا/ مختبر الدفع النفاث- معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا / جامعة أريزونا.

تشير دراسة جديدة إلى أن القمر الأكبر على كوكب المريخ فوبوس يدور من خلال تيار من الجسيمات المشحونة المتدفقة من الغلاف الجوي للكوكب. الموجودات،نشرت1 فبراير 2021 ، فيمراجعة الأقرانمجلةعلوم الأرض الطبيعية، نقترح أنالأيوناتتتراكم جزيئات الأكسجين والكربون والنيتروجين والأرجون التي اصطدمت بفوبوس على سطح القمر لمليارات السنين. يقول الباحثون إن تحليل تربة فوبوس يمكن أن يوفر تفاصيل جديدة مهمة حول تاريخ كلا العالمين.

كرة برتقالية ضبابية غير منتظمة مضاءة من اليسار على خلفية زرقاء ضبابية.

فوبوس كما لوحظ من قبلمافنالتصوير الطيفي فوق البنفسجي في المدار. يظهر اللون البرتقالي ضوء الشمس فوق البنفسجي الذي ينعكس من سطح القمر فوبوس ، ويكشف عن شكل غير منتظم للقمر والعديد من الحفر. يُظهر اللون الأزرق ضوءًا فوق بنفسجي بعيدًا ، والذي يتناثر من غاز الهيدروجين في الغلاف الجوي العلوي الممتد للمريخ. الصورة عبر CU / LASP /ناسا.

تُظهر تقويمات ForVM القمرية مرحلة القمر لكل يوم في عام 2021. ولم يتبق منها سوى عدد قليل. احصل على واحدة بينما تستطيع!

لعدة عقود ، كان العلماء يدرسون المريخ من خلال فحص الكوكب باستخدام المدارات ، ومركبات الإنزال ، والمركبات الجوالة. في الواقع ، هناك حاليامن المقرر أن تصل 3 بعثات إلى المريخ هذا الشهر(فبراير 2021) ، بما في ذلك وكالة ناساعزيمة، أول مهمة بين الكواكب في دولة الإمارات العربية المتحدة ، تسمى Hope ، وأول مهمة صينية لاستكشاف المريخ تسمى Tianwen-1. مؤلفو الدراسة الجديدة باحثون في جامعة كاليفورنيامعمل علوم الفضاء، لنفترض أنه قد تكون هناك طريقة إضافية للتعرف على الكوكب الأحمر: من خلال دراسة سطحفوبوس، أحد قمري المريخ (الآخر يسمى ديموس). العلماءقلهذا التحليل للتربة على سطح هذا القمر الصغير على شكل بطاطس يمكن أن يكشف عن أدلة مهمة حول الغلاف الجوي للمريخ وتاريخه.

منذ فوبوس ، مثل القمر الأصغرنحن نقول، هل جسم صخري صغير منفصل تمامًا عن المريخ نفسه ، كيف يمكنه إخبارنا بأي شيء عن الغلاف الجوي لكوكب المريخ؟ الجواب ببساطة هو أن العديد من الذرات والجزيئات المشحونة - مثل الأكسجين والكربون والنيتروجين والأرجون - تهرب وتتدفق من الغلاف الجوي المريخي الرقيق إلى الفضاء. بعض هذه الجسيمات المشحونة - تسمىالأيونات- تصطدم في النهاية مع فوبوس. يقول العلماء أنه يمكن حفظها على سطح فوبوس. المؤلف الرئيسيكوينتين ننونقال فيبيان:

علمنا أن المريخ فقد غلافه الجوي في الفضاء ، والآن نعلم أن بعضًا منه انتهى على فوبوس.



إذا أمكن جمع بعض هذه الجسيمات ودراستها في المختبرات ، فيمكنها تقديم تفاصيل مهمة حول الغلاف الجوي للمريخ وكيفية تطوره وفقدانه تدريجيًا في الفضاء.

منذ فوبوسمغلق تدريجيًاإلى المريخ ، مما يعني أن الجانب نفسه من القمر دائمًا يواجه الكوكب ، والجانب القريب من فوبوس ، المواجه للمريخ ، تعرض للقصف بواسطة أيونات المريخ لمليارات السنين ، أي حوالي 20 إلى 100 مرة أكثر من جانبه البعيد. قال نينون:

بعينة من الجانب القريب ، يمكننا أن نرى أرشيفًا من الغلاف الجوي السابق للمريخ في الطبقات الضحلة من الحبوب ، بينما في عمق الحبوب يمكننا رؤية التركيب البدائي لفوبوس.

أجرى نانون وفريقه هذا التقييم بعد تحليل البيانات من الغلاف الجوي على المريخ والتطور المتقلب التابع لناسا (مافن) المدار. تدرس مافن الغلاف الجوي للمريخ منذ أكثر من ست سنوات ، وخلال مهمتها الأولية ، عبرت مدار القمر فوبوس خمس مرات كل يوم. قرر الباحثون استخدام هذه القياسات لمعرفة المزيد عن فوبوس نفسه.

جهاز مافن لتكوين الأيونات فوق الحرارية والحرارية (ثابتة) لدراسة أيونات المريخ في مدار فوبوس ، عن طريق قياسالطاقة الحركيةوسرعة الجسيمات الواردة. وهذا بدوره سمح للعلماء بقياس كتلتهم. جاءت الأيونات ذات الكتلة الأقل من الشمس ، لكن الأيونات الثقيلة كانت مصدرها المريخ. قدر الباحثون أن هذه الأيونات يمكن أن تخترق عدة مئات من النانومترات (نانومتر) في التربة على فوبوس ، حوالي 250 مرة أقل من العرض العام لشعر الإنسان. نانومتر واحد هو واحد من المليار من المتر. وفقًا للمؤلف المشارك Andrew Poppe:

ما فعله كوينتين هو إجراء التحقيقات التي أجريناها على القمر والأقمار الأخرى في النظام الشمسي وطبقنا نفس الأساليب على فوبوس لأول مرة.

شاب جاد يحمل شعار ناسا خلفه.

كوينتين ننون في جامعة كاليفورنيا ، بيركلي ، المؤلف الرئيسي للدراسة الجديدة. صورة عبرتخدم.

تعتبر دراسة الجزيئات من المريخ على أقماره مثالية أيضًا لسبب بسيط وهو عدم وجود رياح أو مياه لتغييرها أو تدميرها. لا يزالون في حالة حفظ أصيلة ولم يمسها أحد. إنه نفس الشيء بالنسبة للجسيمات من الأرض التي هبطت على قمرنا. قال بوب:

ما رأيناه فيهأبولوالعينات هي أن القمر كان يسجل بصبر الذرات الفردية القادمة من الشمس ومن الأرض. إنه حقًا سجل تاريخي رائع.

كما هو الحال مع المريخ ، يعتقد العلماء أن الحصول على المزيد من العينات من سطح القمر سيساعدهم على فهم أفضل ليس فقط لتاريخ وجيولوجيا قمرنا الطبيعي ، ولكن أيضًا الغلاف الجوي القديم للأرض والمجال المغناطيسي المبكر.

تحدثت فكرة البحث عن جزيئات المريخ المشحونة على فوبوس أثناء تناول القهوة في أحد الأيام في المختبر عندما لم تكن هناك خدمة إنترنت ، كما قال بوب:

اضطررت للتحدث مع زملائي لتناول القهوة لأنه لم يكن لدينا شيء أفضل لنفعله.

جاء السؤال حول ما إذا كان فوبوس يمكن أن يتعرض لأيونات المريخ مثل قمر الأرض يتعرض لها من الأرض. سأل بوب:

هل ترى أي دليل على هذا يا رفاق؟

قمر صناعي مع لوحتين شمسيتين كبيرتين فوق كوكب مائل إلى الحمرة مع وجود فوهات على سطحه.

مفهوم الفنان لـ MAVEN في مدار حول المريخ. تستند النتائج الجديدة إلى تحليل البيانات التي أرسلتها مافن إلى الأرض. صورة عبرناسا/ مركز جودارد لرحلات الفضاء.

اتضح أن هذا كان شيئًا لم ينظر إليه أحد كثيرًا ، هذا على الإطلاق. عندما التحق نينون بمختبر علوم الفضاء ، حاول الاطلاع على البيانات الواردة من مافن ، ووجد أن هناك بالفعل أدلة على نقل جسيمات مشحونة مماثلة من المريخ إلى فوبوس. كما ظن:

لذلك نأمل أن يكون لهذه النتيجة تأثير على الأنشطة العلمية لـMMXبعثة.

الوكالة استكشاف الفضاء اليابانيةتستعد الآن لإرسال استكشاف أقمار المريخ (MMX) في عام 2024 لزيارة فوبوس. لأول مرة ، سيتم أخذ عينات مباشرة من سطح القمر الصغير وإعادتها إلى الأرض لمزيد من الدراسة. كما أشار نينون ، قد يكون من المفيد ، بالنظر إلى نتائج مافن ، الهبوط على الجانب القريب من فوبوس. قد يكون جمع بعض هذه الجسيمات لا يقدر بثمن لفهم تاريخ كل من فوبوس والمريخ.

خلاصة القول: تراكمت الجزيئات الهاربة من الغلاف الجوي للمريخ على سطح أكبر قمر على كوكب الأرض فوبوس لمليارات السنين. يمكنهم تقديم تفاصيل جديدة مهمة حول تاريخ كلا العالمين.

المصدر: غرس أيونات المريخ في الغلاف الجوي داخل الثرى لفوبوس

عبر وكالة ناسا