تیم تحریریه علمی ناسا
۱۸ مه ۲۰۲۶
در دسامبر ۲۰۲۳، دانشمندانی که دادههای مریخ را بررسی میکردند، بهطور اتفاقی با چیزی کاملاً غیرمنتظره روبهرو شدند؛ مشاهده اثری جوی که تاکنون هرگز در جو سیاره سرخ دیده نشده بود. پژوهشگران با استفاده از ابزارهای مأموریت «ماون» ناسا (MAVEN: تکامل جو و مواد فرّار مریخ) پدیدهای را شناسایی کردند که پیشتر در مگنتوسفر زمین شناخته شده بود؛ جایی که ذرات باردار در امتداد ساختارهای مغناطیسی موسوم به «لولههای شار» مانند خمیردندان فشرده میشوند و از تیوب بیرون میآیند. این پدیده که «اثر زوان-وُلف» نام دارد، به منحرف کردن باد خورشیدی در اطراف زمین کمک میکند و دهههاست که در زمین مشاهده و مطالعه شده است. اکنون، مطالعهای تازه که در نشریه Nature Communications منتشر شده، نخستین مشاهدات جامع از همین اثر در جو مریخ را ارائه میدهد.
تصویری هنری از اثر زوان-ولف در مریخ که توسط مأموریت MAVEN ناسا مشاهده شده است. در حالی که این اثر معمولاً به منحرف کردن باد خورشیدی در زمین کمک میکند، در مریخ نشان داده شده که جو را «فشرده» میکند و بر نحوه تعامل آبوهوای فضایی با سیاره تأثیر میگذارد. پیکانهای زرد حرکت این اثر را در جو مریخ نشان میدهند.
کریستوفر فاولر، استادیار پژوهشی دانشگاه ویرجینیای غربی در مورگنتاون و نویسنده اصلی این مطالعه، گفت:
«وقتی دادهها را بررسی میکردم، ناگهان متوجه نوسانهای بسیار جالبی شدم. هرگز حدس نمیزدم که این همان اثر باشد، چون تا به حال در جو هیچ سیارهای دیده نشده بود.»
اثر زوان-ولف نخستینبار در سال ۱۹۷۶ کشف شد و تا پیش از این تنها در مگنتوسفر سیارات مشاهده شده بود، نه در جو آنها. برخلاف زمین، مریخ توسط میدان مغناطیسی سراسری محافظت نمیشود و همین مسئله بر نحوه تعامل آن با باد خورشیدی و آبوهوای فضایی اثر میگذارد.
در این مطالعه جدید، اثر زوان-ولف در یونوسفر ــ در عمق جو مریخ و در ارتفاع کمتر از ۲۰۰ کیلومتر ــ مشاهده شد؛ جایی که تعداد زیادی ذرات دارای بار الکتریکی وجود دارد. دادهها نشان دادند که این ذرات باردار در جو مریخ فشرده و توزیع میشوند.
اگرچه مریخ دارای مگنتوسفری القایی است ــ یعنی میدان مغناطیسیای که از تعامل باد خورشیدی با یونوسفر مریخ ایجاد میشود ــ اما اندازه و شکل آن میتواند در اثر رویدادهای شدید باد خورشیدی و آبوهوای فضایی بهشدت تغییر کند. فاولر و تیمش دقیقاً چنین وضعیتی را در دادههای MAVEN مشاهده کردند؛ زمانی که یک طوفان خورشیدی بزرگ به مریخ برخورد کرد. بر اساس یافتههای آنها، ممکن است اثر زوان-ولف بهطور مداوم در یونوسفر مریخ رخ دهد، اما در سطحی که ابزارهای MAVEN قادر به تشخیص آن نباشند. به نظر میرسد این رویداد آبوهوای فضایی باعث تقویت اثر شده و امکان مشاهده آن را برای دانشمندان فراهم کرده است.
در ابتدا، فاولر و تیمش هنگام عبور فضاپیما از جو، با نوسانهای جالبی در اندازهگیری میدان مغناطیسی روبهرو شدند. برای توضیح این موضوع، آنها دادههای چندین ابزار MAVEN را بررسی کردند؛ از جمله اندازهگیریهای مربوط به محیط ذرات باردار در یونوسفر. این بررسی دقیق، ویژگیهای عجیب و جالب بیشتری را در دادهها آشکار کرد. پس از کنار گذاشتن چندین احتمال دیگر، تیم توانست عامل اصلی را بهعنوان اثر زوان-ولف شناسایی کند؛ پدیدهای که تمام ویژگیهای مشاهدهشده را توضیح میداد.
فاولر گفت:
«هیچکس انتظار نداشت که این اثر حتی بتواند در جو رخ دهد. همین موضوع آن را هیجانانگیزتر میکند. این کشف، فیزیک جالبی را معرفی میکند که هنوز بررسی نکردهایم و همچنین راه تازهای را نشان میدهد که خورشید و آبوهوای فضایی میتوانند پویایی جو مریخ را تغییر دهند.»
درک اثر زوان-ولف در مریخ به دانشمندان کمک میکند بهتر بفهمند آبوهوای فضایی چگونه بر این سیاره اثر میگذارد و همچنین دیدگاه تازهای درباره احتمال وقوع این اثر در اجرام بدون میدان مغناطیسی مشابه، مانند زهره و قمر تایتانِ زحل، ارائه میدهد. چنین مشاهداتی همچنین اهمیت شناخت تأثیر رویدادهای شدید آبوهوای فضایی بر محیط اطراف مریخ و احتمال اثرگذاری آنها بر تجهیزات مستقر روی مریخ یا اطراف آن را برجسته میکند.
شانون کِری، پژوهشگر ارشد مأموریت MAVEN و دانشمند آزمایشگاه فیزیک جوی و فضایی دانشگاه کلرادو بولدر، گفت:
«دانستن اینکه آبوهوای فضایی چگونه با مریخ تعامل میکند، بسیار ضروری است. تیم MAVEN همچنان با دادههای خود کشفیات تازهای انجام میدهد و این ارتباطها میان ستاره میزبان ما و سیاره سرخ را پیدا میکند.»
فضاپیمای MAVEN در نوامبر ۲۰۱۳ پرتاب شد و در سپتامبر ۲۰۱۴ وارد مدار مریخ شد. هدف این مأموریت، بررسی جو فوقانی سیاره، یونوسفر و تعاملات آن با خورشید و باد خورشیدی است تا روند از دست رفتن جو مریخ در فضا مطالعه شود. درک این فرایند به دانشمندان کمک میکند تاریخچه جو و اقلیم مریخ، وجود آب مایع و قابلیت سکونت این سیاره را بهتر بشناسند.
فضاپیمای MAVEN که در مدار مریخ قرار دارد، در ۶ دسامبر ۲۰۲۵ ارتباط خود را با ایستگاههای زمینی روی زمین از دست داد. در فوریه ۲۰۲۶، ناسا هیئتی برای بررسی این ناهنجاری تشکیل داد تا وضعیت احتمالی کنونی فضاپیما و امکان بازیابی آن را ارزیابی کند.
مأموریت MAVEN بخشی از برنامه اکتشاف مریخ ناساست. پژوهشگر اصلی این مأموریت در آزمایشگاه فیزیک جوی و فضایی دانشگاه کلرادو بولدر مستقر است؛ مرکزی که مسئولیت مدیریت عملیات علمی، اطلاعرسانی عمومی و ارتباطات را نیز بر عهده دارد. مرکز پرواز فضایی گادرد ناسا در گرینبلت مریلند مدیریت مأموریت MAVEN را انجام میدهد. شرکت لاکهید مارتین اسپیس این فضاپیما را ساخته و مسئول عملیات مأموریت است. آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا در کالیفرنیای جنوبی نیز خدمات ناوبری و پشتیبانی شبکه فضای دوردست را فراهم میکند.
منبع: science.nasa.gov
دیگه نگو شام چی بپزم !! ○مجله آشپزی شکمو○
مشاهده
وبلاگ اخبار روز - اخبار برگزیده
مطلب مرتبط
هفتمین نمایشگاه مجازی کتاب تهران
