جریان ماموریت تازه ناسا در سیاره بهرام چیست؟

* هدف ماموریت جدید ناسا بررسی دلیل خشن شدن محیط سیاره ی بهرام در گذر زمان است.

* Curiosity یا "کنجکاوی" ، به بررسی زمین شناسی و مواد معدنی این سیاره خواهد پرداخت تا بداند آیا محیط بهرام روزگاری توان پشتیبانی از موجودات زنده را داشته یا نه. MAVEN نیز چگونگی تغییرات جو بهرام از بالا تا پایین، در گذر زمان را مورد پژوهش قرار خواهد داد.

سیاره ی بهرام یا مریخ، که شاید به شکل نقطه ای خونین در آسمان به نظر برسد، نامش (Mars) را از خدای جنگ نزد رومیان باستان گرفته ["بهرام" هم یک ایزد پیروزمند نزد ایرانیان بوده - م]. تا جایی که می دانیم این سیاره در خور زیستن نیست. سطح آن برای زندگی به شدت خشن است. جو رقیق این سیاره ی سرخ، چندان سپر و مانعی در برابر پرتوهای زیانباری که از فضا و از خورشید می آیند ایجاد نمی کند. مواد شیمیایی خطرناک، همچون پروکسید هیدروژن به درون خاک نفوذ می کنند. آب مایع، که از نیازهای زندگیست، نمی تواند به مدت زیادی روی آن دوام بیاورد؛ بیشتر آن به سرعت بخار شده و به جو رقیق و پراکنده ی سیاره می پیوندد؛ بخشی از آن که بخار نشده هم در اثر دمای زیر صفر که در بیشتر بخش های سیاره معمولست یخ خواهد زد.
نگاره ی هنری از فضاپیمای MAVEN در حال گردش به دور بهرام.

[ولی] شرایط همیشه بدین گونه نبوده. نشانه هایی هست که در گذشته های دور، میلیاردها سال پیش، سیاره ی بهرام جایی خوشایندتر بوده. روی سطح آن کانال هایی وجود دارد که شبیه بستر خشک رودخانه هاست. یکی از فضاپیماهای گسیل شده به سوی آن، مناطقی با موادی معدنی یافت که تنها در صورت وجود آب می توانستند پدید آمده باشند. چنین به نظر می رسد که سیاره ی بهرام در روزگار جوانیش، با جوی فشرده تر و دمایی که به اندازه ی کافی بالا بود تا در آن باران ببارد و دریاچه ها یا چه بسا دریاهایی روی آن پدید آورد، برای زندگی مناسب تر بوده.

دو ماموریت تازه ی ناسا، یکی که سطح سیاره را خواهد پیمود و دیگری در مداری به گرد سیاره خواهد چرخید و زمان کوتاهی هم وارد جو بالایی سیاره خواهد شد، هر دو خواهند کوشید دلیل دگرگون شدن وضعیت بهرام را دریابند. پل ماهافی از مرکز پروازهای فضایی گودارد ناسا در گرین بلت مریلند، می گوید: «هدف نهایی این ماموریت ها یافتن پاسخ این پرسش است "آیا بهرام موجود زنده داشته؟". آیا موجودات زنده ی ذره بینی تاکنون روی بهرام بوده اند، و با تغییرات سیاره، چه بر سر این موجودات زنده آمد؟ آیا کاملن منقرض شدند، یا به زیر زمین، جایی که از پرتوهای فضا در امان باشد و شاید گرما نیز برای وجود آب مایع کافی باشد منتقل شدند؟»

ماموریت "آزمایشگاه علمی بهرام (MSL)"، رساندن و نشاندن "کنجکاوی" (Curiosity) است، بزرگ ترین و پیشرفته ترین بهرام نوردی که تاکنون به سیاره ی سرخ فرستاده شده. بهرام نورد کنجکاوی مجهز به چندین دوربین و دستگاه و ابزار است از جمله مجموعه ابزار "بررسی نمونه ها در بهرام" (SAM) متعلق به مرکز گودارد. SAM با جستجوی شواهد آب، کربن، و دیگر پایه های سازنده ی حیات در خاک و هوای بهرام، به یافتن این نکته که آیا اصلن بهرام توانایی پشتیبانی از زندگی را داشته یا نه کمک خواهد کرد. طبق برنامه قرار است "کنجکاوی" در اواخر نوامبر یا دسامبر 2011 (نخستین احتمال 26 نوامبر) به فضا پرتاب شود. مقصد آن دهانه ی گیل (Gale) است، یک گودال 154 کیلومتری که نشانه هایی از تغییرات زیست محیطی در سنگ های رسوبی اش دیده شده. کنجکاوی در اوت 2012 به آنجا خواهد رسید.

ماهواره ی "تکامل جو و گازهای فرار بهرام" (MAVEN) نیز در اواخر 2013 به فضا پرتاب خواهد شد. این فضاپیما در مداری به گرد بهرام خواهد چرخید و ماموریتش بررسی و شناخت جو بالایی سیاره ی سرخ است. این ماهواره کمک خواهد کرد بدانیم چه چیزی باعث فرار جو بهرام - و آب - به سوی فضا و خشن و نامهربان شدن روزافزون محیط آن برای زندگی شد.

بروس ژاکوسکی از دانشگاه کلرادو در بولدر می گوید: «MAVEN و کنجکاوی/SAM به چندین روش محیط و جو بهرام را خواهند آزمود. یکی از روش های هر دو فضاپیما، اندازه گیری نسبت های ایزوتوپ ها است.»

ایزوتوپ ها گونه های سنگین تر اتم یک عنصر هستند. برای مثال، دوتریوم، هیدروژن سنگین است. به طور معمول، دو اتم هیدروژن با پیوستن به یک اتم اکسیژن، مولکول آب را می سازند ولی گاهی وقت ها اتم سنگین (و کمیاب) دوتریوم جای یک اتم هیدروژن را می گیرد.

هنگامی که آب به سوی بخش بالایی جو بهرام می رفت، در اثر تابش پرتوی خورشید به اکسیژن و هیدروژن (یا دوتریوم) تجزیه می شد. هیدروژن سریع تر می گریزد چرا که از دوتریوم سبک تر است. از آن جا که اتم سبک تر (هیدروژن) بیشتر فرار می کرد، با گذشت زمان، نسبت هیدروژن به دوتریوم باقی مانده در جو بهرام کم و کمتر شد. و از همین رو جو بهرام از نظر دوتریوم غنی و غنی تر شد.
این نگاره ی هنری هم آزمایشگاه علمی بهرام نورد "کنجکاوی" ناسا را نشان می دهد، یک ربات
متحرک برای بررسی توانایی بهرام در حفظ موجودات زنده ی ذره بینی در گذشته یا امروز.

MAVEN مقدار دوتریوم و مقدار هیدروژن در جو بهرام را اندازه خواهد گرفت و نسبت دوتریوم به هیدروژن (D/H) در جو کنونی بهرام را تعیین خواهد کرد (D/H امروزین). سپس این نسبت را با نسبت D/H در روزگار جوانی بهرام مقایسه خواهند نمود (D/H آغازین). این نسبت آغازین از راه اندازه گیری نسبت D/H در کانی های باستانی بهرام و نیز برآوردهای نسبت D/H موجود در دنباله دارها یا سیارک ها، که تصور می شود فسیل های "دست نخورده" ی به جا مانده از شکل گیری منظومه ی خورشیدیند، به دست می آید.

مقایسه ی نسبت های آغازین و امروزین D/H به گروه اجازه خواهد داد بدانند بهرام در طول زندگیش چه میزان هیدروژن - و در نتیجه، آب - از دست داده. MAVEN همچنین با اندازه گیری نسبت ایزوتوپ های عناصر دیگر مانند نیتروژن، اکسیژن، کربن، و گازهای بی اثر مانند آرگون در بالای جو، مقدار هوای از دست رفته ی بهرام در گذر زمان را نیز تعیین خواهد کرد.

انتظار می رود MAVEN در مارس 2014 به بهرام برسد. تا آن زمان، SAM سوار بر بهرام نورد کنجکاوی، آزمایش هایی مشابه را در گودال گیل انجام می دهد که راهنمایی خواهد بود برای تفسیر آزمایش های بعدی MAVEN روی جو بالایی بهرام.

اندازه گیری ایزوتوپ های جو، وضعیت کنونی را آشکار می کند. دانشمندان برای این که بدانند جو بهرام در گذشته چگونه بوده، از یافته های MAVEN درباره ی دلایل گوناگون محو و پراکنده شدن جو در گذشته بهره می برند. آن ها به کمک چنین داده هایی، شبیه سازی های رایانه ای انجام خواهند داد تا شرایط جو سیاره ی سرخ در میلیاردها سال پیش را برآورد و تعیین کنند.

به برآورد دانشمندان، دهانه ی گیل شاید بیش از 3 میلیارد سال پیش پدید آمده باشد. "کنجکاوی" مواد معدنی این گودال را خرد کرده و تحویل SAM خواهد داد تا نسبت ایزوتوپ های آن را اندازه بگیرد و مرور کوتاهی نسبت به جو بهرام در گذشته های دور، شاید زمانی که هنوز زندگی در آن جریان داشت، انجام دهد. به گفته ی ژوزف گریبفسکی از مرکز پروازهای فضایی گودارد ناسا: « یافته های SAM از سطح سیاره در گذشته های دور، به گروه MAVEN کمک خواهد کرد که آن ها نیز بتوانند گذشته را بکاوند و چگونگی تغییر و تحول جو بهرام را دریابند.»

ماهافی می گوید: برای مثال، MAVEN در درجه ی نخست بر چگونگی خورده شدن و از بین رفتن جو بهرام بر اثر فعالیت خورشید تمرکز خواهد کرد.» چیزهایی مانند بادهای خورشیدی، جریانی باریک از گاز رسانای الکتریسیته که از سطح خورشید بیرون می دمد، انفجارهایی در جو خورشید به نام شراره های خورشیدی، و فوران های مواد خورشیدی به نام فوران تاج خورشیدی، همه می توانند از راه های گوناگون جو بالایی بهرام را کنار بزنند و از سیاره برانند. به گفته ی ماهافی: «اگر بفهمیم چه مقدار از جو بهرام در اثر فعالیت های خورشید از بین رفته، به روش برون یابی خواهیم توانست نسبت های ایزوتوپ موجود در میلیاردها سال پیش را نیز برآورد کنیم. با این حال، اگر نسبت های باستانی به دست آمده از SAM با هم مطابقت نکنند، معلوم می شود که باید به سراغ راه های دیگرِ از بین رفتن جو بهرام برویم؛ راه هایی مانند برخوردهای سهمگین سیارک ها.» برخی دانشمندان بر این باورند که برخوردهای بزرگ می توانسته اند بخش عمده ای از جو بهرام را به فضا رانده باشند.

بهرام نورد کنجکاوی یک ایستگاه هواشناسی را نیز همراه خواهد داشت، که به گروه MAVEN کمک می کند از چگونگی ارتباط تغییرات جو بالایی با تغییرات روی سطح آگاهی یابد. چنان که گریبفسکی می گوید: «برای مثال، اگر این بهرام نورد یک توفان شن را ردیابی کند، شاید بادها و امواج گرانشی (بالا و پایین رفتن ناگهانی توده های هوا) حاصل از این توفان اثری بر بالا نیز داشته باشد.»

ماهافی می گوید: «تمرکز "کنجکاوی" بر زمین شناسی و کانی های بهرام خواهد بود تا مشخص کند آیا محیط بهرام در گذشته ی دور توانایی حفظ حیات را داشته یا نه. خاک را حفر خواهد کرد تا امکان زندگی و سکونت پذیری نقطه ای که شاید زمانی در آن آب جریان داشته را دریابد، جایی که می توانسته یک دریاچه بوده باشد. موضوع "سکونت پذیری" همچنین موضوع اصلی کار MAVEN نیز هست. MAVEN خواهد کوشید از بالا تا پایین جو را بررسی کند و تغییرات آن در گذر زمان و چگونگی خروج آن از سیاره، که نشانگر خشونت یا ملایمت محیط سیاره در روزگار جوانی است را دریابد.»


واژه نامه:
Curiosity - geology - mineral - Mars - MAVEN - atmosphere - Roman - god of war - Red Planet - hydrogen peroxide - NASA - planet - Paul Mahaffy - Goddard Space Flight Center - Mars Science Laboratory - MSL - Sample Analysis at Mars - SAM - water - carbon - Gale Crater - sedimentary rock - The Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN - MAVEN - Bruce Jakosky - isotope ratio - Isotope - element - deuterium - hydrogen - oxygen - D/H - comet - asteroid - fossil - solar system - nitrogen - carbon - noble gas - argon - Joseph Grebowsky - solar activity - solar wind - solar flare - coronal mass ejection

منبع: nasa

0 دیدگاه شما:

Blogger template 'Browniac' by Ourblogtemplates.com 2008

بالای صفحه