آب مریخ چگونه ناپدید شد؟

مریخ؛ از سیاره‌ای آبی تا صحرایی خشک

نشانه‌های زمین‌شناسی مانند دره‌های خشک، دهانه‌های برخوردی و رسوبات باستانی، همگی گواه بر این هستند که مریخ زمانی میزبان آب‌های روان بوده است. اما امروز، تنها یخ‌های قطبی و رطوبت زیرسطحی باقی مانده‌اند. چه اتفاقی برای آب‌های مریخ افتاد؟

۱. از دست دادن میدان مغناطیسی

حدود ۴ میلیارد سال پیش، مریخ میدان مغناطیسی خود را از دست داد. این میدان که از سیاره در برابر بادهای خورشیدی محافظت می‌کرد، فروپاشید و جو مریخ به تدریج توسط ذرات پرانرژی خورشید به فضا رانده شد. بدون جو، فشار سطح کاهش یافت و آب مایع شروع به تبخیر کرد.

۲. نازک شدن جو و فرار آب به فضا

با نازک شدن جو، مولکول‌های آب در معرض تابش فرابنفش خورشید قرار گرفتند و به هیدروژن و اکسیژن تجزیه شدند. هیدروژن سبک به راحتی به فضا فرار کرد و اکسیژن نیز با سطح واکنش داد یا در یخ‌های قطبی به دام افتاد. این فرایند طی میلیون‌ها سال، بیشتر آب مریخ را از بین برد.

نسبت دوتریم به هیدروژن: امروزه مریخ هشت برابر بیشتر از زمین دوتریم (ایزوتوپ سنگین هیدروژن) دارد که نشان‌دهنده فرار گسترده هیدروژن سبک به فضا است.

۳. نقش مدار بیضوی مریخ

مریخ مداری بیضوی دارد. زمانی که به خورشید نزدیک‌تر می‌شود، تشعشعات خورشیدی جو را گرم کرده و سرعت از دست رفتن آب افزایش می‌یابد. داده‌های کاوشگر MAVEN نشان داده است که میزان فرار هیدروژن در نزدیک‌ترین فاصله به خورشید، ده برابر بیشتر از دورترین فاصله است.

۴. یخ‌زدگی و ذخایر زیرسطحی

همه آب مریخ به فضا فرار نکرده است. بخش قابل‌توجهی از آن در زیر سطح، به شکل یخ، باقی مانده است. داده‌های مأموریت InSight نشان می‌دهد که اگر این یخ‌ها ذوب شوند، می‌توانند یک اقیانوس جهانی را تشکیل دهند. کلاهک‌های قطبی مریخ نیز لایه‌هایی از یخ و غبار هستند که تاریخچه آب و جو سیاره را ثبت کرده‌اند.

۵. شواهد آتشفشانی و شهاب‌سنگ‌ها

آتشفشان‌های عظیم مریخ زمانی گازها و بخار آب را به جو می‌فرستادند و دوره‌های گرم موقتی ایجاد می‌کردند. همچنین شهاب‌سنگ‌های مریخی که روی زمین پیدا شده‌اند، حباب‌هایی از هوای باستانی مریخ را در خود دارند که ترکیب جو اولیه را نشان می‌دهند.

۶. درس‌هایی برای زمین

سرنوشت مریخ، هشداری جدی برای زمین است: میدان مغناطیسی و جو، سپرهای محافظ سیاره هستند. اگر زمین جو خود را از دست بدهد، آب‌های آن نیز به سرنوشت مریخ دچار خواهند شد. مطالعه مریخ به دانشمندان کمک می‌کند تا راه‌های حفظ جو و آب زمین را بهتر بشناسند.

نتیجه‌گیری نهایی

آب مریخ عمدتاً در اثر از دست دادن میدان مغناطیسی و نازک شدن جو، به فضا فرار کرده و یا در زیر سطح منجمد شده است. این روند طی میلیاردها سال رخ داده و مریخ را به سیاره‌ای خشک و سرد تبدیل کرده است. مطالعه این پدیده، نه تنها به شناخت بهتر منظومه شمسی کمک می‌کند، بلکه هشداری جدی برای حفظ منابع و جو زمین است.

جدول اطلاعات کلیدی مرحله توضیح دوران مرطوب میلیاردها سال پیش، مریخ دارای اقیانوس‌ها، دریاچه‌ها و رودخانه‌ها بوده است. از دست دادن میدان مغناطیسی حدود ۴ میلیارد سال پیش، میدان مغناطیسی مریخ فروپاشید و جو در معرض بادهای خورشیدی قرار گرفت. نازک شدن جو بادهای خورشیدی جو مریخ را به فضا راندند و فشار سطح کاهش یافت. تبخیر و تجزیه آب تابش فرابنفش، آب را به هیدروژن و اکسیژن تجزیه کرد و هیدروژن به فضا فرار کرد. فرار هیدروژن هیدروژن سبک به فضا فرار کرد و دوتریم (ایزوتوپ سنگین) باقی ماند (نسبت ۸ برابر زمین). نقش مدار بیضوی نزدیک‌تر شدن به خورشید، سرعت فرار آب را تا ۱۰ برابر افزایش می‌دهد. یخ‌زدگی زیرسطحی بخشی از آب در زیر سطح مریخ به شکل یخ باقی مانده است. کلاهک‌های قطبی لایه‌های یخ و غبار، تاریخچه آب و جو مریخ را ثبت کرده‌اند. شهاب‌سنگ‌ها حباب‌های هوای باستانی در شهاب‌سنگ‌های مریخی، ترکیب جو اولیه را نشان می‌دهند. درس برای زمین حفظ میدان مغناطیسی و جو برای بقای آب و حیات در زمین ضروری است.

انتهای پیام