۹ کشف بزرگ کاوشگر کنجکاوی ناسا در مریخ

۹ کشف بزرگ کاوشگر کنجکاوی ناسا در مریخ

به مناسبت نهمین سال فرود کاوشگر کنجکاوی ناسا روی سیاره سرخ، ۹ کشف بزرگ این مریخ نورد را که کمک بزرگی به بشریت کرده برمی شماریم.

در لحظه فرود کاوشگر کنجکاوی ناسا روی سطح سیاره سرخ که به «هفت دقیقه وحشت» معروف شده، بسیاری از دانشمندان مریخ شناس در سراسر جهان و با نفس‌های حبس شده در سینه، تماشاگر این صحنه بودند.

در تاریخ ناسا، تاکنون هرگز چنین چیزی در این حد و اندازه به مریخ فرستاده نشده است. چیزی که اسکای کرین (Skycrane) نام دارد و برای اولین بار در دنیایی دیگر فرود آمده. (اسکای کرین چیزی شبیه به یک جرثقیل هوایی است.)

کاوشگر کنجکاوی ناسا و ۹ کشف بزرگ آن

همه می‌دانستند که ماموریت کنجکاوی ناسا جسورانه است. خوشبختانه این کاوشگر در تاریخ ۵ اوت ۲۰۱۲، بدون داشتن کوچک‌ترین نقص فنی، در دهانه گیل فرود آمد. این خبر خوبی برای دانشمندان این پروژه محسوب می‌شد و ادامه مسیر اکتشافات بزرگ ناسا را میسر می‌ساخت.

از مدت‌ها قبل، دهانه کوه گیل براساس داده‌های ماهواره‌ای به عنوان محل فرود کاوشگر ناسا انتخاب شد چرا که شواهد نشان می‌داد، حدود ۳.۵ میلیارد سال پیش در این مکان دریاچه‌ای وجود داشته است. گر چه آب موجود در این دریاچه هم‌اکنون از بین رفته اما مقادیر زیادی خاک رس، سولفات و سایر سنگ‌های رسوبی، سرنخ‌هایی هستند که می‌توانند این ادعا را اثبات کنند.

هدف کاوشگر کنجکاوی و ماموریت آن این بود که به دنبال نشانه‌هایی از قابلیت سکونت در مریخ باشد؛ نشانه‌هایی که برای تداوم نسل بشر به آنها نیاز داریم. اکنون مریخ نورد کنجکاوی پس از گذشت ۹ سال از ماموریت خود در سیاره سرخ، دیدگاه‌های بسیار مهمی در خصوص مریخ آشکار کرده است. در این نوشتار قصد داریم در جشن ۹ سالگی فرود آن، به ۹ اکتشاف مهم این کاوشگر که تا به امروز شناخته شده بپردازیم:

۱. گیل قطعاً یک دریاچه بوده!

علائم و نشانه‌های بسیاری وجود دارد که نشان می‌دهد دهانه گیل در گذشته‌های خیلی دور، یک دریاچه بوده است. آنچه واضح و روشن است، کانال‌های حفر شده با آبی است که از دیواره‌های کوه به سمت حفره گیل سرازیر شده. در قسمت مرکزی این دهانه کوهی بسیار بلند به ارتفاع ۵ کیلومتر قرار دارد که قسمت پایینی آن حاوی مواد معدنی است.

از طرفی حفره‌های موجود در این کوه شبیه چاله‌های بزرگی هستند که از نظر توپوگرافی مستعد ایجاد یک دریاچه است. خوشبختانه دانشمندان به لطف تجزیه و تحلیل‌های شیمیایی که توسط ابزارهای کاوشگر کنجکاوی مانند لیزر ChemCam و طیف سنج اشعه ایکس ذرات آلفا صورت پذیرفته، توانسته‌اند برهمکنش سنگ‌های داخل دهانه کوه گیل با آب را تائید کنند.

همچنین PH موجود در آب اندکی قلیایی بوده که می‌تواند نویدبخش یک زندگی مناسب در مریخ باشد. البته این موضوع برخلاف چیزی است که کاوشگر فرصت یا آپورچونیتی در منطقه مریدیانی پلانوم دیده بود. منطقه‌ای که در آن آب‌های زیرزمینی اسیدی از لا به لای سنگ‌ها جاری می‌شد.

دهانه گیل

البته معلوم نیست که گیل میزبان یک دریاچه با عمر طولانی بوده یا چند دریاچه با عمر کوتاه‌تر درون آن وجود داشته‌اند. با این حال گر چه زمانی درون آن پر از ماده حیات بوده اما اکنون این دریاچه خشک شده است.

۲. تائید اکتشافات جنجالی متان

داستان وجود متان در مریخ یکی از داستان‌های پر فراز و نشیبی است که مباحث مهمی را به خود اختصاص داده است. به طور خلاصه پیش از این از طریق تلسکوپ‌های زمینی و به وسیله فضاپیمای مارس اکسپرس (متعلق به آژانس فضایی اروپا) وجود متان در سیاره سرخ تائید شده است. (با اندکی تردید!)

اما پس از فرود مریخ نورد Curiosity در سطح مریخ، و به کمک ابزارهای تجزیه و تحلیل آن، متان موجود در سیاره سرخ اندازه گیری شد و به گمانه زنی‌ها و تردیدها پایان بخشید. وجود متان در مریخ از این جهت مهم است که در زمین، متان از دو منبع اصلی بیولوژیکی و زمین شناختی تولید می‌شود. به لحاظ بیولوژیکی نوع خاصی از باکتری‌ها متان را به عنوان یک محصول زائد تولید می‌کنند. در نتیجه اگر چنین باکتری‌هایی در سطح زیرین سیاره سرخ وجود داشته باشند، مقادیر زیادی متان تولید خواهند کرد.

در مقابل رایج‌ترین فرآیندی که منجر به تولید متان می‌شود، حاصل برهمکنش سنگ‌ها با آب است که در زمین شناسی با نام سرپانتینه سازی شناخته می‌شود و بدین معناست که آب در اعماق سیاره سرخ وجود دارد. به همین خاطر توانسته متان را در فواصل زمانی مشخصی تولید کند.

۳. مواد آلی

مواد آلی که حاوی کربن هستند، عنصر اصلی و حیاتی برای ما انسان‌ها به شمار می‌روند. جالب اینجاست که چنین موادی در سیارک‌ها، دنباله‌دارها و حتی شهاب سنگ‌های مریخی دیده شده که نشان می‌دهد اجزای اصلی حیات زمینی ما نشات گرفته از کیهان است. اما متاسفانه امروزه سیاره مریخ، مکان مساعدی برای ماندگاری و بقای مواد آلی نیست.

از طرف دیگر تشعشعات شدید محیطی به سبب فقدان میدان مغاطیسی محافظ، مولکول‌های آلی را تجزیه می‌کنند. یکی از دلایلی که باعث شد تا کاوشگر کنجکاوی مجبور به حفاری سطح مریخ شود، پنهان شدن مواد آلی در لایه‌های زیرین بود. سرانجام در چهار مدل گلسنگ مختلف که با ابزار SAM مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت، مواد آلی که در ۵ سانتی‌متری سطح مریخ مخفی شده بودند، یافت شد.

توجه به این نکته مهم است که وجود مواد آلی بدین معنا نیست که توسط حیات دیگری تولید شده یا از آن به جای مانده‌اند. با این وجود این آزمایش یکی دیگر از احتمالاتی است که در چک لیست دانشمندان وجود داشته و می‌توانسته مریخ را قابل سکونت کند.

۴. عنصر منگنز

جو کنونی مریخ کمتر از یک درصد اکسیژن دارد. با این حال به نظر می‌رسد در زمان‌های خیلی دور که لایه اتمسفر ضخیم‌تر بوده، اکسیژن به میزان قابل توجهی وجود داشته است. در همین راستا کنجکاوی مجدداً از لیزر ChemCam استفاده کرد و با کاوش‌های خود چگالی متراکمی از عنصر منگنز را در برخی از لایه‌های سنگ‌های رسوبی که درون اکسید منگنز گیر افتاده بودند، کشف نمود.

برای اینکه این ماده آلی شکل بگیرد، به یک محیط به شدت اکسید کننده نیاز دارد تا اکسیژن بسیاری در اطراف آن وجود داشته باشد. این عنصر بیانگر دوران گذار از جو ضعیف اکسیژن قبل از رشد گیاهان و ورود به جو غنی از اکسیژن زمین است. بنابراین برای اینکه منگنز در سطح مریخ وجود داشته باشد، می‌بایست قبل از اینکه به سطح فعلی کاهش یابد، در فضایی با مقدار فراوانی از اکسیژن وجود می‌داشت.

تقریبا تا جایی که می‌دانیم اکسیژن برای وجود حیات در هر سیاره‌ای حیاتی است؛ بنابراین چنین کشفی پیامدهای مهمی برای گذشته مریخ و تاریخچه سکونت پذیری آن دارد.

۵. عنصر غیرفلزی بور

این عنصر کشف دیگری از ابزار ChemCam است. (حقیقتاً این لیزر شگفت آور و عجیب است!) علاوه بر عنصر منگنز، لیزر ChemCam عنصر غیرفلزی بور را در برخی از سنگ‌ها شناسایی کرد. بور در رگه‌هایی از لایه‌های سنگ‌های رسوبی جمع می‌شود که آب از طریق آن جریان می‌یابد.

به نظر می‌رسد که بور نقش اساسی در تشکیل اسید ریبونوکلئیک (RNA) خصوصا در حضور آب، ایفا می‌کند. بنابراین وجود این عنصر می‌تواند دلیل مهم دیگری در اثبات وجود حیات در سیاره سرخ باشد.

۶. تشعشعات مضر مریخ

میدان مغناطیسی زمین از ما در برابر تشعشعات شدید کیهانی محافظت می‌کند. از طرف دیگر سیاره مریخ مانند زمین، میدان مغناطیسی قدرتمندی برای محافظت از نسل بشر ندارد و اینکه آیا شرایط سطح مریخ برای زندگی انسان و در امان ماندن از تشعشعات مضر مناسب است یا خیر، نگرانی بزرگی است.

از دیگر قابلیت‌های کاوشگر کنجکاوی ناسا ابزار آشکارساز تشعشع (RAD) است که می‌تواند میزان تشعشعات را در طول زمان اندازه گیری کند. کنجکاوی با این ابزار توانسته میانگین سطوح ۰.۶۴ میلی سیورت را ثبت کند. البته این مقدار در طول رویدادهایی همچون شعله‌های خورشیدی متفاوت خواهد بود.

بر اساس اندازه گیری‌های ابزار RAD کنجکاوی، مجموع میزان اشعه موجود برای فضانوردان در سفر رفت و برگشت به مریخ با احتساب اقامت ۵۰۰ روزه برای مناسب شدن شرایط جوی مریخ، ۱.۰۱ سیورت است. برای مقایسه آژانس فضایی اروپا، آژانس فضایی کانادا و سازمان فضایی فدرال روسیه محدودیت‌هایی برای قرارگیری فضانوردان خود در مقدار ۱ سیورت دارند. (سیورت واحد اندازه گیری تشعشع است.)

همچنین محدودیت‌های ناسا براساس سن فضانوردان اعمال می‌شود؛ گر چه این سازمان به دنبال اعمال محدودیت‌های ۶۰۰ میلی سیورت برای همه فضانوردان هستند. در کل نرخ ریسک ابتلا به سرطان در سطوح اروپایی، کانادایی و روسی حدود ۵ درصد است در حالی که همین نرخ برای ناسا حدودا ۳ درصد ارزیابی شده.

۷. اسرار موجود در شن و ماسه

تپه‌های شنی زمانی تشکیل می‌شوند که باد ماسه‌های ریز را به اطراف می‌پراکند و بسته به عواملی همچون جهت باد غالب، اشکال گوناگونی به آن می‌دهد. این تپه‌های شنی در زمین و مریخ پدیده‌های رایجی هستند. از آنجایی که نحوه شکل‌گیری آنها را در زمین می‌دانیم، قادر خواهیم بود شرایط جوی سیاره سرخ را که منجر به تشکیل تپه‌های مذکور شده، حدس بزنیم.

با این حال تپه‌های ماسه‌ای بگنولد در دهانه کوه گیل حسابی ما را غافلگیر کرده است؛ تپه‌های مواجی که مرموز هستند و مشابه آنها را در زمین ندیده‌ایم. این تپه‌های موجی شکل به قدری کوچک‌اند که حتی با دوربین HiRISE هم دیده نمی‌شوند و کاوشگر کنجکاوی از سطح مریخ آنها را ثبت کرده است.

هنگامی که ویژگی جدیدی در مریخ مشاهده می‌شود که همتای زمینی آن را در سیاره خودمان نداریم، تحقیقات علمی آغاز می‌گردد. فرضیه دانشمندانی که این تپه‌های مواج را بررسی می‌کنند این است که ممکن است این امواج منجر به رقیق شدن اتمسفر مریخ شود.

۸. زمین ناهموار

یکی از آزمایشات پیش بینی نشده برای کاوشگر کنجکاوی در دهانه کوه گیل، آزمایش استقامت چرخ‌های آن بود. تمامی مکان‌های قبلی که کنجکاوی در آن فرود آمده بود، صاف و هموار بود زیرا برای لندینگ آن از سیستم‌های مبتنی بر کیسه هوا استفاده شده بود و برای فرود نیاز به فضای زیادی و ایمنی داشت.

به لطف بهره گیری از جرثقیل هوایی اسکای کرین، کنجکاوی توانست در بهترین حالت و در شرایطی بهتر از هر مریخ نورد یا کاوشگری فرود بیاید. اما متاسفانه وجود برخی سنگ‌های سفت و نوک تیز در دهانه گیل باعث ایجاد چندین سوراخ روی چرخ‌های آلومینیومی نازک آن شد.

البته این سوراخ‌ها روی چرخ‌های کاوشگر کنجکاوی ناسا بیشتر وجهه زیبایی شناختی دارد و عمدتا کاوشگر را دچار مشکل فنی نمی‌کند. از طرفی مهندسان ناسا مرتباً آنها را بررسی می‌کنند تا در صورت بروز مشکل در چرخ‌های کنجکاوی که ممکن است در عملکرد آن تاثیر بگذارد، به حل مشکل بپردازند.

خوشبختانه مریخ نورد کنجکاوی شش چرخ دارد و در صورت از دست دادن یکی از آنها همچنان می‌تواند به کاوش بپردازد. متاسفانه دو کاوشگر روح و فرصت با افزایش سن دچار همین مشکل شدند و نهایتا به اکتشاف با همان چرخ‌های خراب پرداختند.

براساس تجربه‌ای که با کنجکاوی به دست آمده بود، این بار روی کاوشگر استقامت ناسا به جای چرخ‌های آلومینیومی از چرخ‌هایی با جنس تیتانیوم استفاده شد. البته تنها گذشت زمان می‌تواند پیشرفت‌های این کاوشگر را که در دهانه جیزرو (Jezero) قرار دارد قضاوت کند.

۹. حقایق عینی مهم هستند!

یکی از موضوعات مشترکی که بین تمامی این اکتشافات اهمیت دارد این است که حقایق عینی مهم هستند. در حالی که بسیاری از مشاهدات دانشمندان که براساس داده‌های کاوشگر کنجکاوی بود، سریعا در زمین تائید و تصدیق شد اما برخی مسائل همچون تپه‌های ماسه‌ای بگنولد، اکسید منگنز و رگه‌های بور با فناوری کنونی، از مدار زمین دیده نمی‌شوند.

از طرفی برخی از مشاهدات و مکان‌ها مطابق با داده‌های کنجکاوی نبود. برای مثال منطقه‌ای که در ابتدا «برآمدگی هماتیت» نامگذاری شد (البته بعدا به برآمدگی ورا روبین تغییر نام داد) تصور می‌شد ناحیه‌ای پرتراکم از هماتیت است اما بعدا مشخص شد که نسبت به لایه‌های زیرین، چگالی هماتیت آن قدرها هم نیست.

یا منطقه دیگری وجود داشت که مردم تصور می‌کردند در آن سنگ‌های تیره نوعی جریان گدازه ایجاد کرده اما پس از آن مشخص شد که گلسنگی است که در دریاچه قدیمی گیل بوده است. به طور کلی داده‌های ماهواره‌ای برای درک بهتر دهانه کوه گیل و زمینه تاریخی آن از اهمیت خاصی برخوردار است.

داده‌های مذکور دقیقا همان چیزی است که به دانشمندان محل دقیق فرود کاوشگر کنجکاوی را نشان داد و عمدتا برای اینکه مشخص شود کاوشگرها را باید در کدام مناطق فرود آورد استفاده می‌شود. در واقع این اطلاعات طرح کلی را ترسیم می‌کند و اطلاعاتی به ما می‌دهد که می‌توانیم جزئیات را ترسیم کنیم و تصویر کاملی از آنچه در دهانه گیل رخ داد را به تصویر بکشیم. اینها بخشی از اکتشافات و کمک هایی بود که کنجکاوی ناسا برای زمینیان داشت.

منبع :tanyaofmars.mediumمنبع گجت نیوز