یکسال معلومات شگفت‌انگیز از ماموریت مریخی ناسا

یکسال معلومات شگفت‌انگیز از ماموریت مریخی ناسا

در نتیجه اولین سال مأموریت مریخ‌نشین InSight (بصیرت) ناسا، درک جدیدی از مریخ آغاز شده است. در روزهای اخیر این یافته‌ها همراه با توضیحات‌شان در مجموعه‌ای از شش مقاله منتشر شده و در مجموع سیاره‌ای زنده را با لرزه‌ها، گردبادها و پالس‌های مغناطیسی عجیب نشان می‌دهند.
InSight اولین مأموریت اختصاص داده شده برای بررسی اعماق مریخ است. از جمله ابزارهای علمی آن می‌توان به یک لرزه‌سنج برای آشکارسازی لرزه‌ها، حسگرهای سنجش فشار هوا و باد، مغناطیس‌سنج و یک کاوشگر جریان گرما برای سنجش دمای سیاره اشاره کرد.

نمای مقطعی از مریخ، که فرودگر InSight را در حال مطالعه فعالیت لرزه ای نشان می‌دهد.

در حالی که این تیم به کار بر روی ورود کاوشگر به سطح مریخ ادامه می‌داد، لرزه‌سنج فوق‌العاده حساس آن با نام آزمایشگاه لرزه‌شناختی ساختار داخلی (SEIS)، دانشمندان را قادر ساخت تا چندین مورد لرزه را از صدها تا هزاران مایل “بشنوند”.

امواج مریخ‌لرزه متأثر از موادی هستند که از آنها می‌گذرند و به دانشمندان راهی برای مطالعه ترکیب ساختار داخلی سیاره ارائه می‌دهند. مریخ می‌تواند به تیم کمک کند تا چگونگی شکل‌گیری همه سیارات سنگی از جمله زمین را بهتر درک کنند.

زیر زمین

مریخ بیشتر اما ملایم‌تر از آنچه انتظار می‌رفت می‌لرزد.  SEIS تاکنون بیش از 450 سیگنال لرزه‌ای پیدا کرده است که اکثر آنها احتمالاً زمین لرزه هستند (برخلاف داده‌های نوفه‌ای ایجاد شده توسط عوامل محیطی، مانند باد). بزرگترین زمین‌لرزه به بزرگی 4.0 ریشتر بود که به اندازه کافی بزرگ نیست که بتواند از زیر پوسته به پایین گوشته و هسته سیاره سفر کند. بروس باندرت، مسئول پروژه بصیرت در آزمایشگاه پیشرانه جت، گفت: هنگام بررسی ساختار درونی سیاره، آنها هیجان‌انگیزترین قسمت ماجرا هستند.

دانشمندان آمادگی بیشتر از این را هم دارند. پس از فرود InSight در نوامبر 2018 ماه‌ها طول کشید تا اولین رویداد لرزه‌ای را ثبت کرد. در پایان سال 2019، SEIS  روزانه حدود دو سیگنال لرزه‌ای را ثبت می‌کرد، و این نشان می‌داد که مریخ‌نشین InSight به طور اتفاقی در یک زمان خاص آرام فرود آمده است.  دانشمندان هنوز در آرزوی “یک لرزه بزرگ” هستند.

مریخ دارای صفحات زمین‌ساختی مانند زمین نیست، اما دارای مناطق آتشفشانی فعال است که می‌تواند باعث ایجاد غرش شود. یک جفت از زمین‌لرزه‌ها به شدت با منطقه Cerberus Fossae پیوند داشت، یعنی جایی که دانشمندان تخته‌سنگ‌هایی را مشاهده می‌کنند که احتمالاً متلاشی شده و به صخره‌هایی تبدیل شده‌اند. طغیان‌های باستانی در آنجا  کانال‌هایی به طول تقریبی 1.300 کیلومتر حفر کرده‌اند. جریان گدازه‌ها در طی 10 میلیون سال گذشته به آن کانال‌ها راه پیدا کرده‌اند. یعنی زمانی به اندازه یک پلک زدن در زمان زمین‌شناختی.

برخی از این جریان‌های گدازه‌ای جوان نشانه‌هایی از شکستگی زمین توسط لرزه‌های کمتر از 2 میلیون سال پیش را نشان می‌دهند. مت گلومبک زمین‌شناس سیاره‌ای در آزمایشگاه پیشرانه جت گفت: “این مطلب تنها در مورد جوانترین ویژگی زمین‌ساختی این سیاره است.” و اینکه  “این واقعیت که ما شاهد مدرکی دال بر لرزش زمین در این منطقه هستیم، جای تعجب ندارد، اما بسیار جالب است.”

به نظر می‌رسد دو زمین لرزه بزرگ که توسط بصیرت ناسا کشف شده‌اند از منطقه مریخی به نام Cerberus Fossae سرچشمه گرفته‌اند. دانشمندان قبلاً علائمی از فعالیتهای زمین‌ساختی از جمله زمین لغزش را در اینجا مشاهده کردند.  این تصویر توسط دوربین HiRISE در مدارگرد مریخی رنسانس ناسا گرفته شده است.

در سطح

میلیارد‌ها سال پیش، مریخ میدان مغناطیسی داشت که دیگر وجود ندارد، اما ردپاهایی را از خود به جای گذاشته است، یعنی با مغناطیسه کردن سنگ‌های باستانی که اکنون بین 200 پا (61 متر) تا چندین کیلومتر زیر زمین قرار دارد.  مریخ‌نشین InSight به یک مغنات‌سنج مجهز است و این اولین بار در سطح مریخ است که ما سیگنال‌های مغناطیسی را آشکارسازی می‌کنیم.

این مغناطیسسنج دریافته است که سیگنال‌های موجود در  Homestead hollow 10 برابر  قوی‌تر است از آنچه قبلا بر اساس داده‌های فضاپیمای مدارگردی که این منطقه را مطالعه می‌کند، پیش بینی شده بود. اندازه‌گیری این مدارگردها به طور متوسط ​​در طول چند صد مایل انجام می‌شود، در حالی که اندازه‌گیری  InSightمحلی‌تر است.

کاترین جانسون، دانشمند سیاره‌شناس در دانشگاه بریتیش کلمبیا و موسسه علوم سیاره‌ای می‌گوید: از آنجا که بیشتر سنگ‌های سطحی در موقعیت فرودگر InSight جوان‌تر از این هستند که توسط میدان مغناطیسی سابق این سیاره مغناطیسی شده باشند، “این خاصیت مغناطیسی باید از سنگ‌های باستانی در زیر زمین ناشی شود و اینکه ما این داده‌ها را با آنچه از زلزله‌شناسی و زمین‌شناسی می‌دانیم، ترکیب می‌کنیم تا لایه‌های مغناطیسی زیر فرودگر InSight را شناسایی کنیم. برای اینکه بتوانیم به درکی از این میدان برسیم آن سنگ‌های مغناطیسه چقدر باید قوی یا عمیق باشند؟

افزون بر این، دانشمندان در مورد نحوه تغییر این سیگنال‌ها طی گذشت زمان نیز کنجکاو هستند. اندازه‌گیری‌های روز و شب متفاوت است. آنها حدود نیمه‌شب بیشتر پالس می‌فرستند.  نظریه‌هایی در مورد اینکه چه عواملی باعث ایجاد چنین تغییراتی می‌شود، هنوز در حال انجام است. اما یک احتمال این است که این سیگنال‌ها به برهم‌کنش باد خورشیدی با جو مریخ ربط دارند.

در باد

فرودگر InSight سرعت باد، جهت و فشار هوا را تقریباً به طور مداوم اندازه‌گیری می‌کند و داده‌های بیشتری نسبت به فرودگرهای قبلی ارائه داده است. حسگرهای هواشناسی فضاپیما هزاران گردباد عبوری را کشف کرده‌اند که به دلیل برداشتن شن‌های سر راه و دیده شدن، شیطان‌های گرد و غبار نامیده می‌شوند. ایمریک اسپپیگا، دانشمند جو شناس در دانشگاه سوربن پاریس، گفت: “این منطقه نسبت به هر مکان دیگری که در مریخ فرود آمده‌ایم گردبادهای بیشتری دارد، این اطلاعات را حسگرهای هواشناسی سوار بر فرودگرها به ما می‌گویند.”

با وجود تمام این جستجوها و تصویربرداری مکرر، دوربین‌های فرودگر InSight هنوز این شیاطین گرد و غبار را ندیده‌اند.  اما  SEISمی‌تواند این گردبادها را مانند یک جاروبرقی غول‌پیکر بر سطح بکشد و آن را احساس کند. فیلیپ لوگنونه، از موسسه فیزیک کیهان از پاریس(IPGP) ، مدیر پروژه  SEIS، گفت: “گردبادها برای اکتشافات لرزه‌شناختی زیرسطحی عالی هستند.”

هسته هنوز مانده

مریخ‌نشین InSight دارای دو رادیو است: یکی برای ارسال و دریافت مرتب داده‌ها و یک رادیو قدرتمندتر که برای اندازه‌گیری “لرزش‌های” مریخ در هنگام چرخش طراحی شده است. این رادیو با باند X که با نام آزمایش چرخش و ساختار داخلی (RISE) نیز شناخته می‌شود، در نهایت می‌تواند مشخص کند که هسته سیاره جامد است یا مایع. یک هسته جامد باعث می‌شود مریخ نسبت به هسته مایع لرزش کمتری داشته باشد.

داده‌های سال اول فقط یک شروع است. تماشای یک سال کامل مریخ (دو سال زمینی) به دانشمندان ایده بسیار بهتری در مورد اندازه و سرعت لرزش سیاره خواهند داد.

درباره مریخ‌نشین InSight

نخستین تصویر InSight  از سطح مریخ (۲۶ نوامبر ۲۰۱۸)

فرودگر InSight یک فضاپیمای رباتیک سطح‌نشین مریخ است که قرار است برای اولین بار نقشه درونی سیاره مریخ را تهیه کند. این فضاپیما در ساعت ۱۱:۰۵ به وقت محلی ۵ می ۲۰۱۸ از کالیفرنیا به فضا پرتاب شد و برابر برنامه از پیش تعیین‌شده در ساعت ۱۹:۴۵ دقیقه ۲۶ نوامبر ۲۰۱۸ پس از پیمودن ۴۸۵ میلیون کیلومتر، بر روی سطح مریخ فرود آمد و مأموریتش را برای جمع‌آوری اطلاعات آغاز کرد. محل فرود آن دومین منطقه بزرگ آتشفشانی در مریخ در نظر گرفته شده که در آنجا با به کار انداختن یک سنسور و دماسنج و همچنین انجام آزمایش علمی رادیویی برنامه مطالعه ساختار داخلی مریخ انجام خواهد شد. این ماموریت را آزمایشگاه علمی و فناوری جی‌پی‌ال برای ناسا اداره می‌کند و سطح‌نشین آن توسط سیستم‌های فضاییLockheed Martin  ساخته شده‌است.

در ساعت ۱۹:۴۵ دقیقه روز ۲۶ نوامبر ۲۰۱۸، ناسا پیامی دریافت کرد که نشان می‌داد فضاپیما به‌طور موفقی بر سطح مریخ نشسته‌است. پس از نشستن، سه ماه زمان برای راه اندازی ابزارهای علمی صرف شد و سپس فضاپیما ماموریت بررسی ساختار داخلی مریخ را برای مدت دو سال انجام خواهد داد.

مترجم: رویا قنادی

منبع: www.nasa.gov

لینک منبع: https://www.nasa.gov/feature/jpl/a-year-of-surprising-science-from-nasas-insight-mars-mission