تحقیق در مورد مریخ

بخشی از مقاله

مریخ
جرم هر سياره را مي توان از روي تناوبهاي مداري و نيز فاصله سياره از قمرها محاسبه كرد . به اين ترتيب ، ما به كمك فوبوس و ديموس دريافته ايم كه جرم مريخ فقط 11 درصد جرم زمين و حجم آن 16 درصد حجم زمين است . اين بدان معناست كه چگالي متوسط مريخ كمتر از زمين است ، بنابر اين ، بعيد است كه داراي يك هسته فلزي به بزرگي هسته فلزي زمين باشد .

به سوي تخريب
دانشمندان آمريكايي و روسي به طور جداگانه به اين نتيجه رسيده اند كه سرعت مداري فوبوس به طوز جزيي در حال افزايش است . نيروي پساي جزر و مدي جاذبه مريخ كه فوبوس را به مريخ نزديكتر مي كند ، سبب شتاب گيري اين قمر مي شود البته اين يك فرايند بسيار طولاني است . محاسبه دانشمندان حاكي از آن است كه فوبوس در حدود 100 ميليون سال ديگر بر روي سياره مريخ سقوط خواهد كرد .

دوربين تلويزيوني سفينه مارينز 4 ، 22 عكس به زمين ارسال كرد اين عكسها ثابت كردند كه تخيلات انسان درباره مريخ به هيچ وجه درست نيست .به جاي دنيايي از كانالها ، آب كمياب ، و به جاي سرزمينهاي سرسبز و نموگياهي فصلي ، فقط آتشفشانهاي كوچك و بزرگي كه سطح اين سياره را آبله گون مي كردند ، ديده مي شد . مريخ همانند كره ماه خشك و باير بود مارينز 4 همچنين اطلاعاتي تهيه كرد كه نشان مي داد فشار جوي سطح مريخ فقط يك در صد زمين است ، يعني كمتر از ده ميلي بار ( فشار جوي زمين هزار ميلي بار است ) به علاوه اين سفينه كشف كرد كه جو سياره مريخ اساساً از دي اكسيد كربن تشكيل شده است و ميدان مغناطيسي قابل تشخيص وجود ندارد .
ناپديد شدن آب

سفينه مارينز 9 كه در سال 1971 ميلادي براي قرار گرفتن در يك مدار 12 ساعتي مريخ پرتاب شده بود به سمت صفحه گذرنده از استواي مريخ سرازير شد .
دانشمندان در آزمايشگاه پيشرانه جت در پاسادنا واقع در كاليفرنيا در حال كنترل و مشاهده مارينز 9 بودند . آنها انتظار داشتند شكستگيهاي عظيمي را كه توسط فعاليت آتنشفشاني در پوسته خارجي ايجاد شده است . در سطح سياره ببينند ، اما مشاهده پديده ديگري آنها را به شدت شگفت زده كرد سفينه كانالهاي گسترده اي را نشان داد كه توسط جريان آب ايجاد شده بودند .

اين كانالها بي ترديد در اثر جريان آب بر روي شيبهاي تند به وجود آمده اند واضح است كه شبكه اي از نهر ها و رودخانه ها ، آب مناطق وسيعي را زه كشي كرده است . هندسه كانالها بيانگر آن است كه آب با سرعت 75 متر بر ثانيه بر روي سطح سياره جريان يافته است در برخي از نقاط اين سياره دره هاي سينوسي شكلي به عرض يك كيلومتر و به طول صدها كيلومتر وجود دارد كه شبكه هاي منشعب بزرگي را تشكيل مي دهد . گروهي از دانشمندان معتقدند كه چنين گودالهاي عميقي تنها در اثر جاري شدن آب به وجود مي آيند . تعدادي از دره هاي مريخ كه داراي لبه ضخيم و انشعابات تندي اند – نيز در اثر فرسايش آب به وجود آمده اند .

بر روي تصاوير ارسالي مارينز 9 ، جلگه هاي سيلابي و تپه هاي ماسه اي قابل تشخيص بود اين عوارض در اثر طغيانهاي قوي و متغير كانالها به وجود آمده اند . گستردگي عرض ظغيانهاي قوي و متغيير كانالها به وجود آمده اند . گستردگي عرض طغيانها بيش از 200 كيلومتر و امتداد آنها بيش از دو هزار كيلومتر بوده است اين سيلابها ، جزايري به طول 100 كيلومتر و گودالهايي به عمق چند صد متر ايجاد كرده اند .

در حال حاضر ، فشار جوي سطح مريخ اجازه نمي دهد كه آب مايع در سطح اين سياره وجود داشته باشد . در چنين فشار جوي پاييني ، آب حتي در دماهاي كمتر از نقطه انجماد ، به جوش مي آيند براي اينكه سياره بتواند آبهاي سطحي را به صورت مايع در خود نگاه دارد . بايد جو ضخيمي داشته باشد آثار جريان آب در سطح اين سياره دلايل كافي براي اثبات اين ادعا به دست مي دهد كه مريخ روزگاري به جاي اتمسفر نازك و خشك كنوني ، داراي اتمسفر ضخيمي بوده است .
پوششهاي يخي قطبي

بخش اندكي از آب تبخير شده ، هنوز در جو مريخ وجود دارد . مقدار كمي آب نيز در خاك سياره در زمينهاي يخ زده محبوس شده است اين آبها بخشي از پوششهاي يخي دائمي قطبها را به وجود آورده اند
طيف سنج مادون قرمز مارينز 9 مشخص كرد كه دماي سياره مريخ در استوا حداكثر 17 درجه سانتيگراد و نواحي و در نواحي قطبي حداقل 120 درجه سانتيگراد است . هنگامي كه سياره در نقطه اوج خود در دورترين فاصله از خورشيد قرار دارد در نيمكره جنوبي زمستان است كه سردتر از زمستان شمالي است . پوشش يخي زمشتان در جنوب مي تواند تا عرض جغرافيايي 55 درجه جنوبي انتداد يابد هنگامي كه سياره به خورشيد نزديكتر مي شود ، نواحي شمالي ، زمستان گرمتري دارند در اين صورت ، پوشش يخي زمستان فقط مي تواند تا عرض جغرافيايي 65 درجه شمالي برسد .

در تابستان ، زماني كه با افزايش دما ، دي اكسيد كربن منجمد ( يخ خشك ) به بخار تبديل مي شود پوششهاي يخي نيز ذوب مي شوند . البته قطب جنوب هميشه داراي پوشش يخي است دانشمندان معتقدند كه يخهاي قطب جنوب از دي اكسيد كربن تشكيل شده اند اين يخها بر خلاف دي اكسيد كربن برفكي كه پايداري كمي دارد دير ذوب مي شوند .
قطر پوشش قطب جنوب ، در اوج گرماي تابستان نيمكره جنوبي به 300 كيلومتر مي رسد قطر پوشش قطب شمال خيلي بيشتر است و هرگز كمتر از هزار كيلوتر نمي شود دماهاي اندازهگيري شده در قطب شمال نشان مي دهد كه پوشش يخي تابستاني بايد از آب يخ زده تشكيل شده باشد . زيرا در اين زمان دما از نقطه انجماد يخ خشك بالاتر است به علاوه تجمع بخار آب بر روي پوشش يخي نيمكره شمالي به هنگام تابستان نشان مي دهد كه در اين منطقه آب يخ زده وجود دارد .

در سال 1973 ميلادي هنري فاول از دانشگاه پنسيلوانيا با نوشتن مقاله اي به نام پرتگاه حوري دريايي دلايلي براي وجود يك اقيانوس مريخي ارائه داد اين مقاله براي چاپ مورد پذيرش قرار نگرفت اما طي دهه گذشته محققان با استفاده از اطلاعات به دست آمده از سفينه وايكينگ ايده فاول را زنده كردند آنها معتقدند كه زماني يك اقيانوس چهار برابر بزرگتر از اقيانوس منجمد شمالي كره زمين در شمال اين سياره وجود داشت . براي پر شدن چنين اقيانوسي بايد مقدار بسيار زيادي آب به تدريج توسط كانالهاي موجود در سطح سياره وارد آن مي شد شايد يكي از سرچشمه هاي چنين مقاديري از آب يك درياچه عميق در والس مارينريس باشد – ناحيه اي كه هم اكنون پوشيده از لايه هاي رسوبيس است شايد هم يك مخزن بزرگ در زير يخهاي اشباع شده خاكهاي يخ زده ، در اثر حرارت دروني سياره گرم شده و فوران كرده باشد .

اگر چنين آبهي انباشته زيرزميني در اثر فرايند آتفشاني ، برخورد يك شهاب سنگ بزرگ و يا گرم شدن ناكهاني هوا آراد شوند سيل تمام سياره را فرا خواهد گرفت . در اين شرايط ممكن است دي اكسيد كربن حاصل از آبهاي زيرزميني اشباع شده ( يك نوع آب معدني مريخي ) از چشمه هاي جوشان و عظيم آب معدني بيرون بيايد . نتيجه اين امر ايجاد عوارض نامنظم و به راه افتادن سيلاب و جريانهايي از گل و لاي است كه در چنين مقياسي به ندرت اتفاق مي افتد .

گروهي از دانشمندان اعتقاد دارند كه شواهد موجود دلايل كافي براي وجود يك اقيانوس مريخي به دست نمي دهد . آنها فقط احتمال وجود لكه هاي گلي را مي پذيرند .
اما تمامي محققين در اين مورد كه زماني ، مقدار بسيار زيادي آب بر سطح مريخ جاري شده است . توافق دارند . سرنوشت اين آبها ، هنوز معلوم نيست ممكن است بخشي از آن ، به لايه هاي زيرين و منجمد نفوذ كرده باشد . شايد بخش ديگري از اين آبها . هنوز در نواحي يخ زده اي كه در زير گردوغبار و شن پنهان شده اند موجود باشد . به احتمال زياد قسمت ديگري از آن تبخير شده و با رفتن به فضا ، از دست رفته است .

سفينه وايكينگ 1 كه چهار تن وزن داشت . در بيستم اوت سال 1975 نيلادي توسط راكتهاي تايتان به پرواز در آمد . به دنبال آن ، سفينه وايكينگ 2 در نهم سپتامبر به فضا پرتاب شد . اين دو سفينه تقريباً يك سال بعد . به مقصد رسيدند و تا زمان انتخاب يك سايت فرود . در مداري در اطراف مريخ قرار گرفتند ، به طوري كه مدولهاي مريخ نشين مي توانستند با آنها ارتباط بر قرار كنند سفينه ها هنگامي كه در جستجوي يك سايت مناسب براي فرود بودند ، عكسهايي به زمين ارسال كردند . وايكينگ 1 ، عرض 1600 كيلومتري رودخانه كرايس پلانيتيا را در نمكره شمالي سياره پيمود تصاويري كه در حين اين پيمايش گرفته شد ، فرسايش ناشي از جاري شدن آب و سيلابهاي شديد را به طور واضح نشان داد سفينه هاي وايكينگ همچنين مه ناشي از بخار آب را در نواحي كم ارتفاع تشخيص دادند . به علاوه آنها ابرهاي متشكل از كريستالهاي يخي را در ارتفاعات بالا ( از جمله در اطراف الميپوس ) در بهار و تابستان شمالي شناسايي كردند

شكار ميكروب
مدولهاي مريخ نشين وايكينگ ، به آزمايشهاي كوچكي مجهز بودند . آنها شروع به نمونه برداري از سطح مريخ كردند و آزمايشهاي بسياري انجام دادند . در يكي از آزمايشات تبادل گازي خاك مريخ با مواد مغذي مخلوط شد تا مشخص شود كه گاز بالاي خاك تجزيه شده است يا نه . دانشمندان مي دانستند كه اگر اين آزمايش بر روي كره زمين و در حضور ميكروبها انجام مي شد . تغييراتي در اكسيژن . هيدروژن و يا دي اكسيد به وجود مي آمد. دو روز بعد از آزمايش تبادل گازي ، مقدار زيادي اكسيژن درون محفظه نمايان شد. با اين حال، پس از ماهها آزمايش دانشمنئان به اين نتيجه رسيدند كه واكنش شيميايي ساده باعث توليد اكسيژن شده، نه حضور ميكروبها.
سپس آزمايشات ديگري انجام گرفت.

در آزمايشي به نام آزمايش «رها سازي شاخص دار»(LR)، مقداري ماده مغذي، آغشته به كربن 14 راديو اكتيو بر روي يك نمونه خاك چكانده شد. در اين شرايط، اگر يك واكنش زيستي رخ مي داد. تركيبات آغشته ، به گازهاي به وجود آمده در بالاي نمونه منتقل مي شد.ابتدا نتايج اوليه مورد انتظار ، با افزايش ناكهاني گاز راديواكتيو در بالاي نمنه به دست آمد . اما واقعيت اين بود كه اين واكنشها ، نتيجه وجود يك موجود زنده در درون نمونه نبود ، بلكه صرفا يك واكنس شيميايي بود .

در آزمايش ديگري به نام آزمايش رها سازي حرارت (PR ) ، نمونه اي از خاك ، درون محفظه اي قرار داده شد درون اين محفظه ، يك مخلوط گازي ، معادل با جو مريخ وجود داشت و همانند آزمايش LR آغشته به مواد راديواكتيو بود . نمونه . برشته و بريان شد اگر موجود زنده اي درون نمونه وجود داشت ، گازهاي آغشته به مواد راديواكتيو به درون محفظه آزاد مي شدند . پس از انجام يك سري آزمايشات ديگر . اميدواريهايي كه از نتايج مثبت اوليه حاصل شده بود ، به فراموشي سپرده شد . به اين ترتيب ، اين آزمايشها ثابت كردند كه نمونه هاي كوچكي كه توسط مدولهاي مريخ نشين مورد آزمايش قرار گرفتند . داراي هيچ گونه فعاليت زيستي نيستند .
اميدي تازه

در سال 1984 ميلادي يك شهاب سنگ مريخي توسط يك گروه پژوهشي بر روي زمين پيدا شد . آزمايشهاي متعددي كه بر روي اين شهاب سنگ انجام گرفت ، نشان داد كه اين سنگ ، 16 ميليون سال قبل در اثر برخورد ستاره دنباله دار يا يك سيارك به سطح مريخ ، به فضا پرتاب شده است و پس از ميليونها سال سرگرداني در فضا ، 13 هزار سال پيش وارد جو زمين شده و در قطب جنوب فرود آمده است .اين شهاب سنگ، از مواد گداخته درون سياره مريخ تبلور يافته است و 5/4 ميليون سال از عمر آن مي گذرد .
بر روي اين سنگ ، شكستگيهايي وجود دارد كه احتمالاً در اثر برخورد شهاب سنگها به سطح مريخ به وجود آمده اند . اين شكستگيها راه را براي ورود آب گشوده است و آب نيز به نوبه خود كانيهاي كربناته اي را در اين شكافها و شكستگيها به جا گذارده است .

وجود كانيهاي كربناته باعث شد كه توجه تعدادزيادي از پژوهشگران به اين شهاب سنگ جلب شود . عده اي از دانشمندان معتقد بودند كه مشتري است . اين ناحيه به كمربند سياركها معروف است . زاويه ميل مداري زاويه بين صفحه مداري سيارات با زمين در بعضي از آنها خيلي زياد است .
جاروب آسمانها
عكاسي ، در سال 1830 ميلادي اختراع شد و به تدريج در ستاره شناسي مورد استفاده قرار گرفت . در سال 1890 ميلادي يك شكارچي سيارك به نام ماكس ولف براي انجام انجام تحقيقاتش ، از تعدادي دوربين تلسكوپي كه به آهسته حركت داده مي شد ، استفاده كرد . از آنجا كه زمين در حال حركت است براي آنكه يك دوربين تلسكوپي از اثر درخشندگي

طولاني مدت ستارگان در امان بماند . بايد به طور آهسته حركت داده شود . اماحتي وقتي دوربين تلسكوپي حركت داده مي شود باز هم سيارات و سياركها در عكسها به صورت رگه هاي نواري ظاهر مي شوند زيرا سرعت حركتشان بيش از سرعت حركت ستارگان است . زماني از اين تكنيك ، به طور گسترده استفاده مي شد . در نتيجه ، تعداد سياركهاي ثبت شده به طور قابل توجهي افزايش يافت در حال حاضر ، هزاران مورد شمارش شده است . در سال 1982 ميلادي تعدادآنها به 2736 مورد رسيد . اين تعداد احتمالاً فقط معرف بخشي از كل سياركهاست . طبق برآورد هاي انجام شده ، 400 هزار سيارك وجود دارد كه قطري برابر با يك كيلومتر و يا بيشتر دارند . در نيان سياركهاي كشف شده ، فقط سيارك شماره 3 وستا را مي توان با چشم غير مسلح ديد اين سيارك در سال 1807 ميلادي كشف شد .

تاثير سياره مشتري
در كمربند سياركها ، چند شكاف وجود دارد كه در اثر جاذبه سياره بزرگ مشتري به وجود آمده است در مدار اين سياره دو دسته سيارك معروف به سياركهاي تروا كشف شده است . يك گروه از آنها ، از خارج با سياره عظيم الجثه مشتري زاويه 60 درجه مي سازند ( زاويه اي كه از خورشيد ، بين گروهي از سياركها و مشتري اندازهگيري مي شود ) گوه ديگري ، با آن از داخل مدار سياره مشتري زاويه 60 درجه مي سازند

علاوه بر سياركهاي كمربند اصلي و سياركهاي تروا ، تعدادي سيارك سرگردان نيز وجود دارد كه مدارهاي غير عاديي دارند نزديكترين فاصله هايدالگو 944 ( عدد 944 به ما مي گويد كه اين سيارك ، نهصدوچهل و چهارمين سياركي است كه كشف شده است .) به خورشيد 300 ميليون كيلومتر و دورترين فاصله آن كه تقريباً در تماس با مدار سياره زحل است 1450 ميليون كيلومتر است .
مسافر دور

سيارك شايرن 2060 كه با استفاده از تلسكوپ 122 سانتيمتري اشميت در رصد خانه مونت پالومار واقع در كاليفرنيا كشف شد دورتر از سياركهاي موجود در منظومه شمسي است . اين سيارك ، در فضاي بين زحل و اورانوس در حال چرخش است . فاصله آن از خورشيد در پري هليئن ،1300 ميليون كيلومتر و در افليون ، 2800 ميليون كيلومتر است . ميزان آلبرو ( توانايي انعكاس نور خورشيد اين سيارك نشان مي دهد كه قطر آن بسته به اينكه از چه چيزي تشكيل شده باشد ، بين 150 تا 600 كيلومتر است . بعضي از ستاره شناسان ، شايرن را يكي از قمر هاي پيشين زحل مي دانند

ملاقات كنندگان زمين
تعدادي از سياركها به سياره ما نزديك مي شوند. آنها به سياركهاي برخورد كننده با زمين معروفند .آنهايي كه به جاي مدار زمين به خورشيد نزديك مي شوند‍ به نوع «آپولو» و آنهايي كه نظير سيارك «آمور» به زمين نزديك نمي شوند‍ به نوع «آمور» معروفند.سيارك آپولو و آمور‍ هر دو در سال 1932 ميلادي كشف شدند.بيش از 80 درصد سياركها يا كربندار و. خيلي تاريكند و يا سطوح سيليكاتي وآلبرو بسيار درخشنده اي دارند. تعدادي از دانشمندان معتقدند كه آنها باقيمانده يك سياره منفجر شدهاند‌؛ اما بسياري از دانشمندان اين نظريه را كه سياركها از اجرام آسماني بزرگتر به وجود آمده اند ‍‍، قبول ندارند. طبق نظريه اين گروه دانشمندان سياركها از موادي كه منظومه شمسي را به مجود آورده است‍ تشكيل شده اند.‍