مایک وال، ترجمه کیوان فیض اللهی؛ شاید یک گام به گشودن راز متان مریخ نزدیک‌‌‌‌‌‌‌‌‌تر شده‌‌‌‌‌‌‌‌‌ایم. ماموریت مریخنورد کیوریاسیتی ناسا به تازگی معلوم کرد که سطوح پس‌‌‌‌‌‌‌‌‌زمینه گاز متان در اتمسفر مریخ چرخه فصلی دارد و در تابستان نیم‌‌‌‌‌‌‌‌‌کره شمالی سیاره سرخ به اوج می‌‌‌‌‌‌‌‌‌رسد. این روبات شش چرخ همچنین موفق شده است دو فوران گاز متان را درون دهانه برخوردی «گیل» شناسایی کند. بر اساس مشاهدات کیوریاسیتی در این دهانه که قطر آن ۱۵۴ کیلومتر است، یک بار در ژوئن ۲۰۱۳ و سپس دوباره در اواخر سال ۲۰۱۳ فوران گاز متان رخ داده که دومی تا اوایل ۲۰۱۴ ادامه داشت.
مریخ نورد کیوریاسیتی با ۳ متر طول و ۲ متر ارتفاع به ۱۰ ابزار علمی بسیار پیشرفته مجهز شده است. برق مورد نیاز این انبوه بیسابقه تجهیزات علمی توسط یک ژنراتور ترموالکتریکی رادیوایزوتوپی تامین می‌‌‌‌‌‌‌‌‌شود. این ژنراتور در واقع یک منبع سوخت پلوتونیم ۸/۴ کیلوگرمی است که واپاشی رادیواکتیو آن، گرمایی ایجاد می‌‌‌‌‌‌‌‌‌کند که توسط ترموکوپل به حدود ۱۱۰ وات برق تبدیل می‌‌‌‌‌‌‌‌‌شود.
این یافته‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها برای اخترزیست‌‌‌‌‌‌‌‌‌شناسان بسیار جالب توجه و وسوسه‌‌‌‌‌‌‌‌‌انگیز بوده است چراکه متان در واقع یکی از مهم‌‌‌‌‌‌‌‌‌ترین ردپاهای زیستی احتمالی است. هرچند این گاز می‌‌‌‌‌‌‌‌‌تواند به واسطه فرآیندهای زمین شناختی متنوعی تولید شود اما بخش عمده متانی که در هوای زمین تزریق می‌‌‌‌‌‌‌‌‌شود ناشی از فعالیت میکروب‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها و سایر موجودات زنده است.
با توجه به تایید اخیر کشف ژوئن ۲۰۱۳ دانشمندان امیدوارند به زودی بتوانند به پاسخ‌‌‌‌‌‌‌‌‌هایی دست یابند. مقاله‌‌‌‌‌‌‌‌‌ای که به تازگی منتشر شده نشان می‌‌‌‌‌‌‌‌‌دهد ماهواره مدارگرد مارس اکسپرس (Mars Express) نیز توانسته است از جایگاه رفیعش بر فراز سیاره سرخ افزایش‌‌‌‌‌‌‌‌‌های مشابهی را در مقدار متان تشخیص دهد. به گفته مارکو جیورانا (M.Giuranna) از موسسه ملی اخترفیزیک در رم و نویسنده اصلی مقاله اخیر، «با اینکه مشاهدات پیشین از جمله مورد کیوریاسیتی محل بحث بوده‌‌‌‌‌‌‌‌‌اند این نخستین تایید مستقل افزایش متان باعث افزایش اطمینان نسبت به یافته‌‌‌‌‌‌‌‌‌های پیشین شده است.» جیورانا و گروهش علاوه بر این توانستند منبع احتمالی فوران ژوئن ۲۰۱۳ را تا یک ناحیه زمین‌‌‌‌‌‌‌‌‌شناختی پیچیده در حدود ۵۰۰ کیلومتری شرق دهانه گیل دنبال کنند.
با اختلاف یک روز
پژوهشگران ایتالیایی در مقاله اخیرشان از داده‌‌‌‌‌‌‌‌‌هایی استفاده کردند که توسط ابزار «طیف‌‌‌‌‌‌‌‌‌سنجی سیاره‌‌‌‌‌‌‌‌‌ای فوریه» (PFS) فضاپیمای مدارگرد مارس اکسپرس جمع‌‌‌‌‌‌‌‌‌آوری شده است. این ابزار در سال ۲۰۰۴ نیز توانسته بود ردپای متان را در سیاره سرخ بو بکشد. فضاپیمای مدارگرد مارس اکسپرس از دسامبر ۲۰۰۳ بر فراز این سیاره مستقر شده است.
جیورانا که محقق ارشد ابزار PSF است از ابتدا خودش را برای تبادل اطلاعات با گروه کیوریاسیتی آماده کرده بود و اندکی پس از فرود موفق این روبات در دهانه گیل در آگوست ۲۰۱۲ جیورانا تصمیم گرفت که هوای بالای این دهانه را برای یک دوره طولانی تحت نظر بگیرد. اندازه‌‌‌‌‌‌‌‌‌گیری متان سیاره سرخ از فراز مداری به دور آن به دلایل متعددی از جمله فراوانی پایین گاز و جذب ضعیف آن، دشوار است. همچنین اندازه‌‌‌‌‌‌‌‌‌گیری متان مریخ از زمین نیز کار بسیار دشواری است چراکه فراوانی بسیار بیشتر متان در اتمسفر سیاره ما می‌‌‌‌‌‌‌‌‌تواند باعث اختلال در مشاهدات و بغرنج شدن تفسیر آنها شود. در واقع اینها همان عواملی هستند که به باور جیورانا بحث متان در مریخ را تا این اندازه چالش‌‌‌‌‌‌‌‌‌برانگیز می‌‌‌‌‌‌‌‌‌سازند.
بنابراین جیورانا و گروهش برای دست‌‌‌‌‌‌‌‌‌چین داده‌‌‌‌‌‌‌‌‌های PSF و همچنین پردازش و تحلیل آنها، رویکرد جدیدی را در پیش پیش گرفتند. آنها در پژوهش اخیرشان از این رویکرد برای بررسی اندازه‌‌‌‌‌‌‌‌‌گیری‌‌‌‌‌‌‌‌‌هایی استفاده کردند که طی ۲۰ ماه نخست ماموریت کیوریاسیتی در مریخ بر فراز دهانه گیل انجام شد. بررسی‌‌‌‌‌‌‌‌‌های آنها هم‌‌‌‌‌‌‌‌‌خوانی بسیار جالبی را آشکار کرد: به اوج رسیدن حجم متان به اندازه ۵/۱۵ قسمت در میلیارد در روز ۱۶ ژوئن ۲۰۱۳. این درست یک روز پس از آن بود که کیوریاسیتی نقطه اوجی در حدود ۶ قسمت در میلیارد را در دهانه گیل شناسایی کرد. به گفته جیورانا «ما خیلی خوش‌‌‌‌‌‌‌‌‌شانس بودیم. درواقع این نتیجه از مشاهدات هماهنگی به دست نیامده و مطابقت آنها صرفا اتفاقی است.»
در جست‌‌‌‌‌‌‌‌‌وجوی نشتی گاز
گروه ایتالیایی پژوهش اخیر در گام بعد تلاش کردند با استفاده از دو رویکرد مستقل منبع احتمالی متان را تعیین کنند. آنها برای این کار ناحیه اطراف دهانه گیل را به مجموعه‌‌‌‌‌‌‌‌‌ای از مربع‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها با ابعاد تقریبی ۲۵۰ کیلومتر تقسیم کردند. سپس با استفاده از شبیه‌‌‌‌‌‌‌‌‌سازی‌‌‌‌‌‌‌‌‌های کامپیوتری برای هر مربع یک میلیون سناریوی نشت متان درست کردند تا احتمال هر یک از آنها به عنوان منبع گاز متان در دهانه گیل ارزیابی شود. در ادامه دانشمندان ایتالیایی شرایط زمین‌‌‌‌‌‌‌‌‌شناختی هر مربع را نیز بررسی کردند و در آنها به دنبال عوارضی مانند خطوط گسل و تقاطع گسل‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها گشتند که می‌‌‌‌‌‌‌‌‌توانند به انتشار گاز متان ربط داشته باشند.
به گفته جیورانا «به طور چشمگیری مشاهده کردیم که شبیه‌‌‌‌‌‌‌‌‌سازی شرایط جوی و ارزیابی‌‌‌‌‌‌‌‌‌های زمین‌‌‌‌‌‌‌‌‌شناختی که هریک به طور مستقل از یکدیگر انجام شده بود، حکایت از آن داشت که یک ناحیه در ۵۰۰ کیلومتری شرق دهانه گیل منشاء انتشار متان است. این یافته بسیار هیجان‌‌‌‌‌‌‌‌‌انگیز و تا حد زیادی غیرمنتظره بود.» این منبع احتمالی احتمالا حاوی گاز متانی است که زیر یک لایه یخ به دام افتاده است.
پژوهشگران ایتالیایی در مقاله‌‌‌‌‌‌‌‌‌شان که یکم آوریل در ژورنال Nature Geoscience منتشر شد، می‌‌‌‌‌‌‌‌‌نویسند «این متان می‌‌‌‌‌‌‌‌‌تواند به صورت سریالی در امتداد گسل‌‌‌‌‌‌‌‌‌هایی آزاد شده باشد که در لایه خاک منجمد به وجود آمده‌‌‌‌‌‌‌‌‌اند. این گسل‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها نیز احتمالا به واسطه ذوب شدن قسمت‌‌‌‌‌‌‌‌‌هایی از یخ، افزایش فشار گاز ناشی از انباشت گاز یا تنش ناشی از تنظیمات سیاره‌‌‌‌‌‌‌‌‌ای یا برخورد یک شهابسنگ به این ناحیه به وجود آمده‌‌‌‌‌‌‌‌‌اند.»
آنچه همچنان نمی‌‌‌‌‌‌‌‌‌دانیم
پژوهش اخیر با وجود دستاوردهای جالب توجهش به این موضوع نمی‌‌‌‌‌‌‌‌‌پردازد که منشاء این متان چیست، اینکه محصول میکروب‌‌‌‌‌‌‌‌‌های مریخی است یا در جریان واکنش‌‌‌‌‌‌‌‌‌هایی تولید شده که میان آب داغ و انواع خاصی از سنگ‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها رخ داده است. در واقع دانشمندان حتا این را هم نمی‌‌‌‌‌‌‌‌‌دانند که این گاز متان کشف شده اخیرا تولید شده یا متعلق به سال‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها پیش است؛ به هر حال این احتمال وجود دارد که متان آزادشده برای اعصار و دوران‌‌‌‌‌‌‌‌‌های طولانی زیر یخ محبوس مانده بود.
با این حاب نتایج این پژوهش می‌‌‌‌‌‌‌‌‌تواند به دانشمندان کمک کند سرانجام به لایه‌‌‌‌‌‌‌‌‌های زیرین چنین پرسش‌‌‌‌‌‌‌‌‌هایی دست یابند. برای مثال ماهواره مدارگرد مارس اکسپرس در آینده ناحیه منبع احتمالی متان را با دقت زیر نظر خواهد گرفت. به بیان دیگر این ناحیه خاص عملا به یک هدف مطلوب برای ماموریت‌‌‌‌‌‌‌‌‌هایی مانند «مدارگرد استشمام گاز» (TGO) تبدیل خواهد شد. این مدارگرد متخصص بو کشیدن گاز متان در واقع بخشی از برنامه مشترک سازمان فضایی اروپا و روسیه برای اکتشاف مریخ موسوم به ExoMars است که از سال ۲۰۱۶ آغاز شده است.
جیورانا در گروه پژوهشگران ماموریت TGO نیز حضور دارد و به گفته او از تکنیک‌‌‌‌‌‌‌‌‌های جدید آنالیزی که گروه PSF در پژوهش اخیر به کار بردند در مورد تمام داده‌‌‌‌‌‌‌‌‌های به دست آمده از ابزار تخصصی TGO نیز استفاده خواهد شد. به گفته او «این بازنگری‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها برای درک بهتر متان در مریخ بسیار حیاتی است. در واقع ما داریم قطعه‌‌‌‌‌‌‌‌‌های یک پازل را جمع می‌‌‌‌‌‌‌‌‌کنیم و برای درک بهتر آنچه در سیاره سرخ در جریان است به قطعه‌‌‌‌‌‌‌‌‌های بیشتری نیاز داریم.»
Scientific American, Apr. ۲۰۱۹
از جنگ ستارگان تا شرلوک هولمز
علم همیشه با ماجراهایی از جنس جنگ ستارگان آغاز می‌‌‌‌‌‌‌‌‌شود: جایی برو که هیچ‌‌‌‌‌‌‌‌‌کس پیش از آن نرفته و چیزهای جدیدی کشف کن بی‌‌‌‌‌‌‌‌‌آنکه بدانی چه چیزی انتظارت را می‌‌‌‌‌‌‌‌‌کشد. وقتی محققان بررسی‌‌‌‌‌‌‌‌‌های ابتدایی‌‌‌‌‌‌‌‌‌شان را کامل و فهرست بلند بالایی از پرسش‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها را تهیه می‌‌‌‌‌‌‌‌‌کنند، از وضعیت جنگ ستارگان به وضعیت شرلوک هولمز تغییر حالت می‌‌‌‌‌‌‌‌‌دهند: فرموله کردن فرضیه‌‌‌‌‌‌‌‌‌های مشخص و طراحی راه‌‌‌‌‌‌‌‌‌هایی برای آزمودن آنها. اکتشاف مریخ اکنون در آستانه این گذار است. مدارگردها نقشه‌‌‌‌‌‌‌‌‌های سراسری ویژگی‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها و ترکیب جغرافیایی مریخ را تهیه کرده‌‌‌‌‌‌‌‌‌اند و سطح‌نشین‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها نیز قطعات طرح کلی تاریخ جغرافیایی سیاره را در کنار هم قرار داده‌‌‌‌‌‌‌‌‌اند. اکنون زمان آن رسیده که پیچیده‌‌‌‌‌‌‌‌‌تر عمل کنیم.
آزمایشگاه علمی مریخ که به مریخنورد کیوریاسیتی نیز شهرت دارد، بر اساس این فرضیه ساخته شد که مریخ روزگاری میزبان حیات و قابل سکونت بوده است. این مریخنورد که به عنوان بزرگ‌‌‌‌‌‌‌‌‌ترین و پیچیده‌ترین روبات در تاریخ اکتشافات فضایی ژوئیه ۲۰۱۲ روی مریخ فرود آمد، برای آزمودن چنین فرضیه‌‌‌‌‌‌‌‌‌ای طراحی شده است. کیوریاسیتی برای دریافتن اینکه بر سر محیط بخشنده‌‌‌‌‌‌‌‌‌ای که دانشمندان باور دارند زمانی در مریخ برقرار بوده چه آمده است، آزمایشگاه تحلیلی کاملی را با خود حمل می‌‌‌‌‌‌‌‌‌کند. براساس تعریف سردستی، یک محیط قابل سکونت باید آب، انرژی و کربن داشته باشد. ماموریت‌‌‌‌‌‌‌‌‌های گذشته بر همین احتیاجات اولیه حیات تمرکز داشتند و تایید کردند مریخ زمانی آب مایع داشت و حالا نیز گهگاهی دارد. آن ماموریت‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها حتی به شواهدی از گرادیان‌‌‌‌‌‌‌‌‌های زمین‌‌‌‌‌‌‌‌‌شیمیایی نیز دست یافتند که انرژی مورد نیاز سوخت‌‌‌‌‌‌‌‌‌وساز را فراهم می‌‌‌‌‌‌‌‌‌کند. اما هیچ‌یک از آنها تاکنون کربن را در شکلی که برای حیات مناسب است، مشاهده نکرده‌‌‌‌‌‌‌‌‌اند.
کیوریاسیتی نیز مانند سطح‌نشین‌‌‌‌‌‌‌‌‌های دوقلوی وایکینگ در اواسط دهه ۱۹۷۰ مجهز به کروماتوگراف و طیف سنج جرمی است که می‌‌‌‌‌‌‌‌‌تواند ترکیبات آلی، چه منشاء زیستی و چه غیرزیستی داشته باشند را حس کند. با این حال کیوریاسیتی برخلاف وایکینگ متحرک است و در مکانی پرامید‌‌‌‌‌‌‌‌‌تر فرود آمده است. مهم‌‌‌‌‌‌‌‌‌تر از یافتن کربن، هدف از این ماموریت کشف چگونگی خود تحقیقات است. حتا در زمین نیز چگونگی بیرون کشیدن شواهد زمین‌‌‌‌‌‌‌‌‌شناختی کهن از علائم حفظ‌‌‌‌‌‌‌‌‌شده حیات به تمام و کمال روشن نیست. به طرز معما گونه‌‌‌‌‌‌‌‌‌ای دقیقا همان ویژگی‌‌‌‌‌‌‌‌‌هایی که بسیاری از محیط‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها را قابل سکونت می‌‌‌‌‌‌‌‌‌سازد-آب، اکسیدان‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها و گرادیان‌‌‌‌‌‌‌‌‌های دمایی و شیمیایی- همان‌‌‌‌‌‌‌‌‌هایی هستند که تمایل به نابودی ترکیبات آلی دارند.
دیرین‌شناسان آموخته‌‌‌‌‌‌‌‌‌اند شرایطی را جست‌‌‌‌‌‌‌‌‌وجو کنند که حفظ شواهد کهن را تسهیل می‌‌‌‌‌‌‌‌‌کند، از قبیل شرایط زمین‌‌‌‌‌‌‌‌‌شیمیایی که برای تشکیل مواد معدنی بسیار ابتدایی مساعد است. اکسید سیلیسیم، فسفات، خاک رس، سولفات و کربنات که کمتر متداول است، همگی از موادی هستند که با رسوب‌‌‌‌‌‌‌‌‌شان ترکیات آلی را در خود مدفون می‌‌‌‌‌‌‌‌‌کنند. مدارگردهای مریخ نقشه‌‌‌‌‌‌‌‌‌هایی از این مواد معدنی را در محل فرود کوریاسیتی موسم به «دهانه گیل» تهیه کرده‌‌‌‌‌‌‌‌‌اند که می‌‌‌‌‌‌‌‌‌تواند راهنمای گردش علمی این مریخنورد در سیاره سرخ باشد.
مخزن اسرار مریخ
به دنبال ۵ سال بررسی که با فهرست اولیه‌‌‌‌‌‌‌‌‌ای بالغ بر ۵۰ کاندیدا آغاز شد، ناسا سرانجام دهانه گیل (Gale Crater)را به عنوان محل فرود کیوریاسیتی برگزید. در این گودال باستانی پدید آمده از برخورد اجرام فضایی، فرسایش باد در گذر اعصار همراه با برخوردهای اخیر باعث شده موادی که روزگاری مدفون شده بودند، رسوبات رودخانه‌‌‌‌‌‌‌‌‌های باستانی که شواهدی بر وجود آب جاری سطحی هستند و زمین‌‌‌‌‌‌‌‌‌های ترک‌‌‌‌‌‌‌‌‌خورده سرشار از مواد معدنی شبیه آنهایی که در زمین روی سفره‌‌‌‌‌‌‌‌‌های آب زیرزمینی گسترده‌‌‌‌‌‌‌‌‌اند، همگی نمایان شوند.
این گودال ۱۵۰ کیلومتری مشرف به کوهی مرکزی است که تا ارتفاع ۵ کیلومتری از سطح دشت قد افراشته است. بیشتر یا تمام این قله که به ماونت شارپ شهرت دارد، از طریق مجموعه راه‌‌‌‌‌‌‌‌‌هایی که از مرکز محل فرود کیوریاسیتی آغاز میشوند در دسترس این مریخ نورد قرار دارد. این کوه از لایه‌‌‌‌‌‌‌‌‌های سنگ رسوبی ساخته شده که همچون کتابی می‌‌‌‌‌‌‌‌‌توان آن را از پایین به بالا ورق زد و وقایع‌‌‌‌‌‌‌‌‌نگاری از تاریخ اولیه مریخ تولید کرد که سرآغاز آن اندکی پس از شکل گیری این گودال عظیم است.
با کاوش در تاریخ مریخ، کیوریاسیتی غیرمستقیم بخشی از تاریخ زمین را روشن می‌‌‌‌‌‌‌‌‌کند که تقریبا به کلی از سابقه زمین شناختی ما پاک شده است، روزگاری که این دو سیاره احتمالا آن‌چنان از هم متمایز نبوده‌‌‌‌‌‌‌‌‌اند، پیش از آنکه مریخ رو به زوالی محتوم گذارد و زمین راه شکوفایی را در پیش گیرد. درواقع هدف نهایی علوم سیاره‌‌‌‌‌‌‌‌‌ای شناخت بهتر دنیای خودمان است.
http://sazandeginews.com
دیدگاه‌ها بسته شده‌اند.