آزمایشگاه پیشبرد جت
ی از ناحیهای در سمت راست یخچال دریافت کرد که دانشمندان آن را بهعنوان یک دریاچه زیرزمینی تفسیر کردند. ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO
نتایج یک تکنیک راداری پیشرفته نشان دادند که مشاهدات زیرسطحی مریخ بهبود یافتهاند.
ماژولهٔ شناسایی مریخ (MRO) ناسا دوباره به یک ویژگی مرموز که زیر هزاران فوت یخ در قطب جنوب سیارهٔ سرخ دفن شده، پرداخته و سوالات تازهای را مطرح کرده است. در یک مطالعهٔ اخیر، پژوهشگران از دادههای
بهدستآمده با تکنیک راداری نوآورانه نتیجهگیری کردند که ناحیهای در مریخ که بهنظر میرسید یک دریاچه زیرزمینی باشد، بهاحتمال زیاد لایهای از سنگ و غبار است.
کشف این ویژگی در سال ۲۰۱۸، موجی از فعالیتهای علمی را به راه انداخت، چرا که آب ارتباط نزدیک با حیات در نظام خورشیدی دارد. اگرچه نتایج تازه نشان میدهند این ویژگی زیر سطح مریخ دریاچه نیست، اما این امر نشان میدهد که همان تکنیک راداری میتواند برای بررسی منابع زیرسطحی در نقاط دیگر مریخ به کار رود و به اکتشافات آینده کمک کند.
مقالهای که در ۱۷ نوامبر در مجلهٔ Geophysical Research Letters منتشر شد، توسط دو نفر از دانشمندان ابزار شالاراد (SHARAD) ماژولهٔ مریخ: گرت موریان و تان پوتزیگ هدایت شد، که بهترتیب در مؤسسهٔ علوم سیارهای در توسان، آریزونا و لیکوود، کلرادو مستقرند.
مشاهدات توسط ماژولهٔ MRO با یک مانور ویژه انجام شد که فضاپیما را ۱۲۰ درجه میچرخاند. این کار قدرت SHARAD را افزایش میدهد و اجازه میدهد سیگنال رادار به عمق بیشتری زیرزمین نفوذ کند و تصویر واضحتری از زیرسطح ارائه دهد. این «چرخشهای بسیار بزرگ» آنقدر مؤثر بودند که دانشمندان مشتاقند از این روش در مکانهای پیشین که یخ دفن شده ممکن است وجود داشته باشد، استفاده کنند.
موریان، پوتزیگ و سایر اعضای تیم SHARAD تلاشهای متعددی برای مشاهدهٔ ناحیهٔ مشکوک به داشتن دریاچهای دفنشده انجام دادند، اما ناموفق ماندند. سپس این دانشمندان با تیم عملیات فضاپیما در آزمایشگاه پیشبرد جت ناسا در جنوب کالیفرنیا، که مأموریت را رهبری میکند، همکاری کردند تا قابلیت چرخش بسیار بزرگ را توسعه دهند.
از آنجایی که آنتن رادار در پشت ماژولهٔ MRO قرار دارد، بدنهٔ ماژوله دید آن را محدود میکند و حساسیت ابزار را کاهش میدهد. پس از کارهای فراوان، مهندسان JPL و لاکهید مارتین اسپیس در لیتلتون، کلرادو، که فضاپیمای مذکور را ساخته و عملیات آن را پشتیبانی میکنند، دستورات چرخش ۱۲۰ درجه را توسعه دادند — تکنیکی که برای حفظ ایمنی فضاپیما بهدقت برنامهریزی میشود — تا بتوانند سیگنال SHARAD را بیشتر به سمت سطح هدایت کنند.
سیگنال روشن
در ۲۶ مه، SHARAD یک چرخش بسیار بزرگ انجام داد تا سرانجام سیگنال را در ناحیه هدف که حدود ۱۲٫۵ مایلی (۲۰ کیلومتری) مساحت دارد و زیر لایهای از یخ آب تقریباً ۱٬۵۰۰ متری (معادل یک مایلی) ضخامت دارد، دریافت کند.
وقتی سیگنال رادار به لایههای زیرزمینی برخورد میکند، قدرت بازتاب آن به ترکیب زیرسطح بستگی دارد. بیشتر مواد یا سیگنال را عبور میدهند یا آن را جذب میکنند، که باعث میشود بازگشت ضعیف باشد. آب مایع ویژگی ویژهای دارد؛ سطح بسیار بازتابیاش سیگنال بسیار قوی برمیگرداند (تصور کنید نور چراغقوه را به آینهای میتابید).
این همان نوع سیگنالی است که در سال ۲۰۱۸ توسط تیمی که با ابزار MARSIS (رادار پیشرفته مریخ برای بررسی زیرسطح و یونوسفر) بر روی ماژولهٔ مریخ اکسپرس (ESA) کار میکردند، شناسایی شد. برای توضیح چگونگی ماندن چنین آب مایع تحت این مقدار یخ، دانشمندان فرض کردهاند که ممکن است این دریاچهی شور باشد، زیرا محتوای بالای نمک میتواند نقطه انجماد آب را پایین بیاورد.
«ما تقریباً بیست سال است که این ناحیه را با SHARAD رصد میکنیم ولی هیچچیزی از آن عمقها نشناختهایم»، پوتزیگ گفت. اما پس از اینکه MRO یک چرخش بسیار بزرگ بر روی ناحیه دقیق انجام داد، تیم توانست به عمق بیشتری نگاه کند. و بهجای سیگنال روشن که MARSIS دریافت کرده بود، SHARAD سیگنال ضعیفی را شناسایی کرد. یک مشاهدهٔ دیگر با چرخش بسیار بزرگ در ناحیهٔ مجاور سیگنال
ی را نشان نداد، که نشان میدهد چیز خاصی باعث سیگنال عجیب رادار در همان نقطهای که MARSIS سیگنال را دیده بود، میشود.
«فرضیهٔ دریاچهٔ زیرزمینی کارهای خلاقانهٔ زیادی را بهوجود آورد، که دقیقاً همان کاری است که کشفیات علمی هیجانانگیز باید انجام دهند»، موریان گفت. «و اگرچه این دادههای جدید به حل منازعه کمک نمیکند، اما حمایت از ایدهٔ وجود یک دریاچهٔ آب مایع را بسیار دشوار میسازد.»
توضیحات جایگزین
قطب جنوب مریخ دارای یک یخچال است که بالای زمینی پر از گودالهای بزرگ قرار دارد، و بیشتر تصاویر راداری زیر این یخچال نمایانگر فراوانی قلهها و درههاست. موریان و پوتزیگ گفتند امکان دارد سیگنال روشن که MARSIS اینجا شناسایی کرده بود، صرفاً یک ناحیهٔ صاف و نادر باشد — برای مثال یک جریان لواهای باستانی.
هر دو دانشمند مشتاق هستند از تکنیک چرخش بسیار بزرگ برای بازبینی مناطق علمی جالب دیگر مریخ استفاده کنند. یکی از این مکانها «مدوسه فوسه» است؛ یک سازند ژئولوژیک گسترده بر روی خط استوا مریخ که بازتاب رادار کمی دارد. در حالی که برخی دانشمندان فرض کردهاند که این منطقه از لایههای خاکستر آتشفشانی تشکیل شده، دیگران بر این باورند که این لایهها ممکن است شامل انبوهی از یخ در عمق باشند.
«اگر این یخ باشد، به این معناست که منابع آب فراوانی در نزدیکی خط استوا مریخ وجود دارد، جایی که تمایل داریم انسانها را آنجا بفرستیم»، پوتزیگ گفت. «بهدلیل اینکه خط استوا در معرض نور خورشید بیشتری است، گرمتر است و برای زندگی و کار فضانوردان مناسبتر میشود.»
اطلاعات بیشتر دربارهٔ MRO
آزمایشگاه پیشبرد جت ناسا در جنوب کالیفرنیا، MRO را برای ریاست مأموریت علمی آژانس در واشنگتن بهعنوان بخشی از برنامهٔ اکسپلوریشن مریخ ناسا مدیریت میکند. لاکهید مارتین اسپیس در دنور، MRO را ساخته و عملیات آن را پشتیبانی میکند. SHARAD توسط سازمان فضایی ایتالیایی (ASI) به مأموریت MRO اعطا شده است.
تماسهای رسانهای
اندرو گود
آزمایشگاه پیشبرد جت، پاسادین، کالیفرنیا
818-393-2433
andrew.c.good@jpl.nasa.gov
کارن فاکس / مالی وازر
دفتر مرکزی ناسا، واشنگتن
202-358-1600
karen.c.fox@nasa.gov / molly.l.wasser@nasa.gov
2025-130