قطب شمال مریخ کمتر از آنچه دانشمندان تصور می کردند غبارآلود است

ویرایش شده توسط Sadie Harley، بررسی توسط Robert Egan

این مقاله با توجه به روند و سیاست‌های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

اگرچه مریخ ممکن است زمانی شبیه زمین بوده باشد، اما این سیاره سرخ صخره‌ای اکنون چندان مهمان‌نواز به نظر می‌رسد. با این حال، جزئیات خاصی - مانند آب محدود به یخ - کنجکاوی محققان را برانگیخته است. مانند زمین، یخ روی مریخ حاوی سوابق ارزشمندی از آب و هوای گذشته است که می‌تواند نشان دهد که آیا این سیاره میزبان حیات بوده است یا خیر.

جدای از قطب ها، جایی که گاهی اوقات یخ در آن قرار می گیرد، بیشتر یخ مریخ در زیر لایه سطحی غبارآلود مدفون شده است. گرد و غبار با تیره شدن یخ بر آب و هوا تأثیر می گذارد، که میزان انعکاس نور خورشید به فضا را تغییر می دهد. یک مطالعه دانشگاه واشنگتن که در npj Space Exploration منتشر شده است نشان می دهد که قطب شمال مریخ کمتر از آنچه دانشمندان تصور می کردند حاوی گرد و غبار است.

آدیتیا کولر، دانشمند تحقیقاتی ارشد در آزمایشگاه فیزیک کاربردی UW، می‌گوید: «ما می‌دانیم که در ناحیه اطراف قطب شمال مریخ یخ آبی وجود دارد، اما در مورد میزان گرد و غبار بودن آن یخ اختلاف نظر وجود دارد. اگر گرد و خاک بیشتر باشد، یخ تیره‌تر می‌شود. درست مانند یک تی‌شرت تیره در زیر نور خورشید، شما را گرم‌تر می‌کند، یخ غبارآلود نیز در مریخ گرم‌تر می‌شود و سریع‌تر تبخیر می‌شود.»

بسیاری از آنچه که ما در مورد چگونگی تکامل آب و هوای زمین طی هزاران سال می دانیم از نمونه برداری از یخ ناشی می شود. دانشمندان در عمق یخ های قطبی حفاری می کنند تا استوانه های بلندی را که حاوی رکوردی از جو محلی است بیرون بیاورند. مانند حلقه های یک درخت، این رکوردها را می توان به دوره های باستانی تاریخ زمین مربوط کرد. اما این کار آسانی بر روی زمین نیست. در مریخ، حتی پیچیده تر است.

سازمان ملی هوانوردی و فضایی اولین ماموریت موفقیت آمیز خود به مریخ را 50 سال پیش جشن گرفت. در سال 2008، مأموریت مریخ فینیکس با موفقیت از یخ نزدیک قطب شمال نمونه برداری کرد، یک پیروزی بزرگ پس از ناپدید شدن کاوشگر قطبی در نزدیکی قطب جنوب در سال 1999. محققان UW از داده های مأموریت مریخ فونیکس، همراه با مشاهدات ماهواره های در حال گردش برای تکمیل این مطالعه استفاده کردند.

چندین سال پیش، Khuller اختلافی را در روشی که محققان در حال تجزیه و تحلیل خواص فیزیکی یخ در مریخ بودند کشف کرد. رویکرد پیشرو برای مطالعه خاک در ماه توسعه داده شد، اما زمانی که Khuller دقت آن را در زمین بررسی کرد، نتایج به نظر می رسید.

در این مطالعه، پری موهان، که اخیرا از UW با مدرک زمین‌شناسی فارغ‌التحصیل شده است، با Khuller برای انجام مجدد محاسبات با استفاده از روشی متفاوت کار کرد. روش آنها مبتنی بر رویکردی است که توسط استیو وارن، استاد بازنشسته دانشگاه علوم زمین و فضا و متخصص در تجزیه و تحلیل برف و یخ ایجاد شده است.

Khuller گفت: "روش های او برای چندین دهه برای مطالعه برف و یخ روی زمین با موفقیت مورد استفاده قرار گرفته بود. بنابراین فکر کردم که انطباق این روش های آزمایش شده توسط زمین با مریخ جالب باشد."

نتایج نشان می‌دهد که قطب شمال «مانند یک ساندویچ بستنی» با لایه‌هایی از یخ غبارآلود بین صفحات یخ تمیزتر روی هم قرار گرفته است. یک لایه گرد و غباری از یخ در هر زمستان روی یخ تشکیل می شود و در تابستان ناپدید می شود و یخ های قدیمی تر و تمیزتر را نشان می دهد. تخمین‌های قبلی نشان می‌دهد که لایه بالایی یخ قطبی حاوی ۲۵ درصد گرد و غبار از نظر جرم است، اما این مطالعه نشان می‌دهد که این مقدار نزدیک به ۳ درصد است.

Khuller گفت: "با بررسی چگونگی تغییر روشنایی در طول زمان، متوجه شدیم که یخبندان در زمستان شکل می‌گیرد و گرد و غبار بیشتری دارد. در تابستان مریخ از بین می‌رود و یخ تمیزتر و قدیمی‌تری را نمایان می‌کند."

این لایه ها حاوی جزئیات کلیدی درباره آب و هوای مریخ در هزاران سال پیش هستند، زمانی که تصور می شود یخ از بارش برف تشکیل شده است. مریخ عصرهای یخبندان عظیمی را تجربه می کند که یخ های کم عمقی را در تقریبا یک سوم سیاره رسوب کرده است.

زمین با نیروی گرانشی قمر خود تثبیت می شود. Khuller گفت که مریخ با داشتن تنها دو قمر کوچک "به شدت نوسان می کند" که باعث ایجاد این دوره های یخبندان چشمگیر می شود.

در مطالعه قبلی، Khuller و همکارانش پیشنهاد کردند که لایه‌های غبار و یخ می‌توانند شرایطی را برای زندگی در مریخ ایجاد کنند. لایه‌های تیره می‌توانند به به دام انداختن نور خورشید و تشکیل حفره‌هایی از آب ذوب در داخل یخ کمک کنند. این کیسه ها، غنی شده با مواد مغذی از گرد و غبار، به طور بالقوه می توانند میزبان باکتری ها و اشکال حیات اولیه باشند.

حوض های مشابهی از آب ذوب کم عمق و غبارآلود که در یخ های روی زمین یافت می شوند، اغلب در تابستان مملو از زندگی هستند. در زمستان، آب مایع یخ می زند و میکروب ها تا تابستان آینده خاموش می شوند.

Khuller گفت: «این واقعیت که مریخ و زمین هر دو دارای لایه‌های مشابهی از یخ و غبار هستند، جالب است. چرا یک سیاره حیات دارد و دیگری حیات ندارد؟

کشف جزئیات در مورد آب و هوا سوزن را به حرکت در می آورد، اما پاسخ به این سوال ممکن است سال ها طول بکشد. Khuller امیدوار است با اعمال این روش های بهبود یافته در سایر مناطق سیاره سرخ، این کار را گسترش دهد.

موهان و همکاران، بازبینی محتوای گرد و غبار و اندازه دانه یخ آب در معرض در قطب شمال مریخ، اکتشاف فضایی npj (2026). DOI: 10.1038/s44453-026-00054-9

کارشناسی علوم زیستی و اکولوژی. پیشینه آزمایشگاه میکروبیولوژی با تجربه اخبار دارویی در صنایع نفت، گاز و تجدیدپذیر. نمایه کامل →

لیسانس زیست شناسی ریاضی، کارشناسی ارشد در نوشتن خلاق. خوش سفر با دیدگاه های منحصر به فرد در علم و زبان. نمایه کامل →