* جو سیاره‌ی بهرام (مریخ) تابش سبز ویژه‌ای دارد، درست مانند زمین. این نخستین بارست که چنین گسیلشی در دنیایی بیگانه دیده می‌شود.
یکی از فضاپیماهای
سازمان فضایی اروپا به نام "مدارگرد گازهای ناچیز" (تی‌جی‌او،
Trace Gas Orbiter)* که در مدار بهرامست تابش زُمردینی در جو تنُکِ این سیاره دیده، و این نخستین بارست که چنین پدیده‌ای در دنیایی به جز زمین دیده می‌شود.
 |
| برداشت هنری از "مدارگرد گازهای ناچیزِ" سازمان فضایی اروپا و تابش سبز اکسیژن در جو بهرام. این پرتو که در سمت روزِ یهرام دیده شده همانند پرتوی شبانه‌ی "هواتاب" است که فضانوردان ایستگاه فضایی بین‌المللی در جو زمین دیده‌اند. |
ژان-کلود ژرار، نویسنده‌ی اصلی پژوهش از
دانشگاه لیژ بلژیک می‌گوید: «یکی از درخشان‌ترین تابش‌ها در زمین پرتوی هواتاب است. دقیق‌تر بگوییم این تابش از
اتم‌های
اکسیژن در
طول موج ویژه‌ای گسیلیده می‌شود که تاکنون در سیاره‌ی دیگری دیده نشده بوده.»
ژرار می‌افزاید: «ولی از حدود ۴۰ سال پیش وجود این تابش در سیاره‌ی بهرام پیش‌بینی شده بود- و ما به لطف مدارگرد تی‌جی‌او پیدایش کردیم.»
چنانکه ژرار گفت، این تابش اکسیژن نشانِ ویژه‌ی اکسیژن است. بینندگان آسمان در عرض‌های بالای زمین خودمان می‌توانند این پرتوی ویژه را در نمایش‌های اثیری و چندرنگی که به نام
شفق قطبی شناخته می‌شود و از برخورد ذرات باردار
باد خورشیدی به
مولکول‌های بلندای جو پدید می‌آید ببینند.
ولی هواتاب متفاوت است. این تابش که به نام "پرتوی شب" هم خوانده می‌شود دستاورد برهم‌کنش نور خورشید با اتم‌ها و مولکول‌های هوا است که به تولید نوری ظریف ولی پیوسته می‌انجامد. دیدن این تابش کار سختی است، حتی اینجا روی زمین، بینندگان اغلب باید با دیدی کج به آسمان نگاه کنند تا آن را ببینند، از همین روست که برخی از بهترین عکس‌هایی که از
هواتاب سبزفام زمین گرفته شده از آنِ فضانوردان
ایستگاه فضایی بین‌المللی (آی‌اس‌اس) بوده.
این گسیلشِ پیوسته در هنگام روز هم رخ می‌دهد ولی خوب دیدنش دیگر بسیار از نمونه‌ی شبانه سخت‌تر است، و سازوکارِ اندکی متفاوت هم دارد.
به نوشته‌ی مقام‌های سازمان فضایی اروپا (اسا): «هواتابِ شبانه از بازپیوند مولکول‌های شکسته پدید می‌آید، ولی هواتاب روزانه هنگامی پدید می‌آید که نور آفتاب به طور مستقیم اتم‌ها و مولکول‌هایی مانند
نیتروژن و اکسیژن را برانگیزد.»
ژرار و همکارانش از آوریل تا دسامبر پارسال به کمک یکی از دستگاه‌های تی‌جی‌او به نام نوماد (
NOMAD) که
طیف‌سنج فرابنفش و نور
دیدنی یوویس (UVIS) را هم در بر دارد، به بررسی هوای سیاره‌ی سرخ در یک مُدِ رصدی ویژه پرداختند.
ان کرین وندل، سربازرس دستگاه نوماد و یکی از نویسندگان این پژوهش
بنیاد سلطنتی اخترشناسی فضایی بلژیک می‌گوید: «رصدهای گذشته هیچ گونه تابش سبزی را در بهرام نشان نداده بودند، از همین رو ما بر آن شدیم تا جهت کانال
پاسوی دستگاه یوویس را تغییر داده و آن را رو به "لبه‌ی" سیاره‌ی بهرام نشانه بگیریم، مانند همان چشم‌اندازی که در عکس‌های فضانوردان ایستگاه فضایی از زمین می‌بینیم.»
این دانشمندان هوای بهرام را در فرازاهای ۲۰ تا ۴۰۰ کیلومتری پوییدند (اسکن کردند). آنها تابش سبز اکسیژن را در همه‌ی این فرازاها دیدند، گرچه در فرازای حدود ۸۰ کیلومتری نیرومندتر بودند و با تغییر فاصله‌ی بهرام از خورشید هم تغییر می‌کردند.
آنها همچین یک کار مدلسازی انجام دادند تا شناخت بهتری از چیزی که به این تابش می‌انجامد پیدا کنند. این محاسبه‌ها نشان می‌داد که این نور به طور عمده دستاورد شکستن
دی‌اکسید کربن به
مونوکسید کربن و اکسیژن است؛ گفتنی‌ست دی‌اکسید کربن ۹۵ درصد جوِ تنُک بهرام را ساخته.
ماهواره‌ی تی‌جی‌او درخشش این اتم‌های جدا شده‌ی اکسیژن را هم در طیف دیدنی (مریی) و هم فرابنفش دید، گرچه تابش نور دیدنی حدود ۱۶.۵ برابر شدیدتر از فرابنفش بود. [گفتنی‌ست
فضاپیمای می‌ون ناسا هم در سال ۲۰۱۶ گونه ای هواتاب فرابنفش را در هوای سیاره‌ی سرخ دیده بود. درباره‌اش اینجا خوانده بودید: *
سیاره سرخ شب‌ها در طیف فرابنفش می‌درخشد]
ژرار می‌گوید: «مشاهدات در بهرام با مدل‌های نظریه گذشته سازگاری دارد، ولی با تابش واقعی‌ای که پیرامون زمین دیده‌ایم نه. روی زمین، تابش طیف دیدنی بسیار ضعیف‌تر است. این نشان می‌دهد که چیزهای بسیاری باید درباره‌ی شیوه‌ی رفتار اتم‌های اکسیژن یاد بگیریم، این اهمیت بسیاری برای شناختمان از فیزیک اتمی و کوانتوم دارد.»
 |
| عکسی که فضانوردان ایستگاه فضایی بین‌المللی در سال ۲۰۱۱ از نوار باریک هواتابِ سبزفام اکسیژن بر فراز لبه‌ی زمین دیدند. روی سطح، بخش‌هایی از شمال آفریقا با نورهای شامگاهی در راستای رود نیل و دلتای آن دیده می‌شود. |
فضاپیمای تی‌جی‌او از اکتبر ۲۰۱۶ وارد مدار بهرام شده است. این مدارگرد بخشی از برنامه‌ی دو-مرحله‌ایِ اروپایی-
روسی اگزومارس است که بر پایه‌ی برنامه، یک خودروی زیست‌یاب به نام
روزالیند فرانکلین را هم در سال ۲۰۲۲ به سیاره‌ی سرخ خواهد فرستاد. (روزالیند فرانکلین در آغاز قرار بود تابستان امسال راهی بهرام شود، ولی مشکلات فنی‌ای که برای چترنجات و چند دستگاه دیگرش پیش آمد باعث شد ماموریتش این
پنجره‌ی پرتاب را از دست بدهد.)
هوکن سویدهم، دانشمند اسا در پروژه‌ی تی‌جی‌او می‌گوید: «این گونه رصد
سنجش از دور، به همراه سنجش‌هایی که همان جا در فرازاهای بالاتر انجام شده به ما کمک می‌کنند تا شیوه‌ی واکنش جو بهرام به تغییرات فصلی و دگرگونی‌های فعالیت خورشیدی را پیش‌بینی کنیم.»
سویدهم که از نویسندگان این پژوهش نبوده می‌افزاید: «پیش‌بینی تغییرات در چگالی جوی اهمیت ویژه‌ای برای ماموریت‌های آینده دارد، از جمله ماموریت اگزومارس در ۲۰۲۲ که یک خودرو و یک سکوی علمی برای کاوش سطح سیاره‌ی سرخ خواهد فرستاد.»
--------------------------------------------
* گاز ناچیز یا
trace gas به گازی می‌گویند که کمتر ۱ درصد حجم هوای یک سیاره را تشکیل بدهد. درجو بهرام،
متان، بخار آب،
دی‌اکسید نیتروژن و
استیلن گاز ناچیز به شمار می‌آیند.گ فتنی‌ست متان اگرچه بخش بسیار کوچکی از حجم جو بهرام را ساخته، ولی سرنخ‌های کلیدی درباره‌ی فعالیت‌های کنونی مریخ به دست می‌دهد. (
منبع)
--------------------------------------------
تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:
واژه‌نامه:
Mars - Earth - European Space Agency - Trace Gas Orbiter - TGO - oxygen - atom - wavelength - planet - Jean-Claude Gérard - Université de Liège - Belgium - aurora - molecule - night glow - International Space Station - ISS - sun - nitrogen - oxygen - European Space Agency - ESA - Nadir and Occultation for Mars Discovery - NOMAD - Ultraviolet - Visible - Spectrometer - UVIS - Red Planet - Ann Carine Vandaele - Institut Royal d'Aéronomie Spatiale de Belgique - Belgium - carbon dioxide - carbon monoxide - quantum physics - European-Russian ExoMars - Rosalind Franklin - parachute - window - Nature Astronomy - Håkan Svedhem -
