تغير المناخ على المريخ

المريخ عالم جليدي اليوم. ومع ذلك ، فقد شهدت عبر التاريخ لحظات من درجات الحرارة الأفضل تدفقت خلالها الأنهار والبحار ، مع ذوبان الأنهار الجليدية ، وربما كانت هناك حياة وفيرة.

ومع ذلك ، اليوم ، سطح المريخ جاف حيث تتكثف كمية الماء في غلافه الجوي في كثير من الأحيان في الصقيع ، خاصة بالقرب من القطب الشمالي. في تلك المنطقة تشكل القمم الجليدية الدائمة. ماذا حدث لمناخ المريخ؟

سطح وجو المريخ

على الرغم من أنه يبدو غير مسبوق ، على الرغم من احتفاظ ثاني أكسيد الكربون بالحرارة ، في منطقة القطب الجنوبي لكوكب المريخ ، يوجد الكثير من ثاني أكسيد الكربون المجمد. سطح هذا الكوكب لا تظهر عليه علامات المياه ، إلا في بعض المناطق الفاترة أو على شكل أودية فتحتها فيضانات قديمة.

جو المريخ بارد وجاف ومخلخل. هذا الحجاب الرقيق ، المكون في الغالب من ثاني أكسيد الكربون ، يخلق ضغطًا على السطح أقل من 1٪ من تلك المسجلة على الأرض عند مستوى سطح البحر. مدار المريخ يبعد عن الشمس 50٪ عن كوكبنا. بالإضافة إلى أن الغلاف الجوي الذي يحيط بها جيد جدًا ، مما يساهم في هذا المناخ الجليدي. يبلغ متوسط ​​درجات الحرارة -60 درجة ، وتصل إلى -123 درجة عند القطبين.

العكس تماما كوكب الزهرة . شمس الظهيرة قادرة على تسخين السطح بما يكفي لإنتاجه ذوبان الجليد في بعض الأحيان، لكن الضغط الجوي المنخفض يتسبب في تبخر الماء على الفور تقريبًا.

على الرغم من أن الغلاف الجوي يحتوي على كمية صغيرة من الماء وفي بعض الأحيان يتم إنتاج المياه والغيوم الجليدية ، إلا أن مناخ المريخ يتميز بالعواصف الرملية أو العواصف من ثاني أكسيد الكربون. في كل شتاء ، تضرب عاصفة ثلجية من ثاني أكسيد الكربون الجليدي أحد القطبين ، ومع تبخر ثاني أكسيد الكربون الجليدي من الغطاء القطبي المقابل ، عدة أمتار من هذا الجليد الجاف يتراكم. ولكن حتى في القطب حيث يكون الصيف وتشرق الشمس طوال اليوم ، ترتفع درجات الحرارة لدرجة تذوب تلك المياه الجليدية.

ماضي المريخ

معظم الحفر على سطح المريخ متآكلة للغاية. حول كل حفرة أصغر وأكبر تقريبًا يمكنك رؤيتها هياكل مماثلة لجريان الطين. هذه الفضلات الموحلة هي على الأرجح بقايا مجمدة لكوارث قديمة ، أو اصطدام كويكبات أو مذنبات بسطح المريخ ، مما أدى إلى ذوبان مناطق التربة الصقيعية المتجمدة وحفر ثقوب ضخمة في أعماق الأرض في مناطق تحتوي على مياه سائلة.

تم العثور على أدلة على أنه في وقت ما تشكل الجليد على السطح مما أدى إلى تكوين مناظر طبيعية جليدية. وتشمل هذه التلال الصخرية المكونة من رواسب تركت على أطرافها بسبب ذوبان الأنهار الجليدية ، وشرائط متعرجة من الرمال والحصى ترسبت تحت الأنهار الجليدية بواسطة الأنهار التي تجري تحت الغطاء الجليدي.

من الممكن أن تكون دورة الماء على المريخ لها مكونات في النوبات الرطبة. من المرجح أن تحتوي على جو كثيف تبخرت كمية كبيرة من الماء من البحيرات والبحار. سيتكثف بخار الماء ليشكل السحب ثم يسقط في نهاية المطاف في المطر. سيؤدي سقوط المياه إلى جريان المياه وسيتسرب الكثير منه عبر السطح. من ناحية أخرى ، كان من الممكن أن تتراكم تساقط الثلوج مكونة أنهار جليدية ، والتي ستفرغ مياهها الذائبة في بحيرات جليدية.

تكشف بعض الصور المأخوذة من المريخ عن وجود قنوات تصريف ضخمة ممزقة على السطح. يبلغ عرض بعض هذه الهياكل أكثر من 200 كيلومتر وتمتد لمسافة 2000 كيلومتر أو أكثر. تشير هندسة قنوات الصرف هذه إلى أن المياه يمكن أن تعبر السطح بما لا يقل عن بحوالي 270 كيلومترًا في الساعة.

محيط ضائع؟

في بعض المناطق المرتفعة من المريخ ، توجد أنظمة واسعة من الوديان التي تصب في المنخفضات الرسوبية السفلية ، وهي مناطق منخفضة كانت غارقة في السابق. لكن هذه البحيرات لم تكن أكبر تراكمات للمياه على هذا الكوكب. في الفيضانات المتكررة ، تصريف قنوات الصرف باتجاه الشمال وبالتالي تكونت سلسلة من البحيرات والبحار العابرة. كما يمكن تفسيره في الصور ، فإن العديد من السمات التي لوحظت حول أحواض التصادم القديمة هذه تحدد المناطق التي تصب فيها الأنهار الجليدية في تلك المسطحات المائية العميقة.

وفقًا لحسابات مختلفة ، كان من الممكن أن يكون أحد أكبر البحار شمال المريخ قد أزاح حجمًا يعادل حجم خليج المكسيك والبحر الأبيض المتوسط ​​معا. حتى أن هناك احتمال وجود محيط على سطح المريخ. والدليل على ذلك يستند إلى حقيقة أن العديد من معالم السهول الشمالية كانت تذكرنا بتآكل السواحل. هذا المحيط الافتراضي كان يسمى محيط بورياليس. تشير التقديرات إلى أنه يمكن أن يكون أكبر بأربعة أضعاف من محيطنا المتجمد الشمالي ، وقد تم اقتراح نموذج دورة المياه على المريخ الذي يمكن أن يفسر نشأته.

يقبل معظم خبراء الكواكب الآن أن المسطحات المائية الكبيرة تكونت بشكل متكرر على السهول الشمالية للمريخ ، لكن الكثيرين يرفضون وجود محيط حقيقي.

تغير المناخ

على كوكب المريخ الشاب ، يمكن أن يحدث تآكل قوي ، مما يؤدي إلى تلطيف السطح. لكن في وقت لاحق ، مع تقدمه في منتصف العمر ، أصبح وجهه باردًا وجافًا وندوبًا. منذ ذلك الحين ، لم يكن هناك سوى فترات معتدلة قليلة متناثرة لتجديد سطحه في مناطق معينة.

ومع ذلك ، فإن الآلية التي تتناوب بين الأنظمة المعتدلة والحادة على المريخ تظل لغزًا إلى حد كبير. في الوقت الحالي ، من الممكن فقط تقديم القليل من التفسيرات التفصيلية لكيفية حدوث هذه التغيرات المناخية.

تعتمد إحدى فرضيات التغيرات المناخية على المريخ على ميل محور الدوران من موقعه المثالي ، المتعامد مع المستوى المداري. مثل الأرض يميل المريخ الآن بمقدار 24 درجة. يختلف هذا الميل بانتظام بمرور الوقت. يتغير المنحدر أيضًا بشكل حاد. كل 10 ملايين سنة أو نحو ذلك ، فإن تباين محور الميل يغطي ، بشكل متقطع ، حتى 60 درجة. كما يتغير اتجاه محور الميل وشكل مدار المريخ بمرور الوقت وفقًا لدورة ما.

هذه الآليات السماوية ، وخاصة ميل محور الدوران إلى الميل المفرط ، تسبب درجات حرارة موسمية شديدة. حتى مع وجود جو متخلخ مثل ذلك الذي يغطي الكوكب اليوم ، فإن درجات الحرارة في الصيف عند خطوط العرض المتوسطة والعليا يمكن أن تتجاوز بشكل مطرد درجة التجمد لأسابيع خلال فترات الانحدار العالي ، وكان من الممكن أن يكون الشتاء أقسى مما هو عليه اليوم.

مع ارتفاع درجة حرارة أحد القطبين بشكل كافٍ خلال فصل الصيف ، لا بد أن الغلاف الجوي قد تغير بشكل كبير. من الممكن أن يؤدي انبعاث الغازات من الغطاء الجليدي المحموم ، من المياه الجوفية الكربونية أو التربة الصقيعية الغنية بثاني أكسيد الكربون ، إلى زيادة سماكة الغلاف الجوي بدرجة كافية لتوليد مناخ عابر للاحتباس الحراري.  في ظل هذه الظروف قد يكون هناك ماء على السطح. قد تكون التفاعلات الكيميائية المائية بدورها قد تكونت في تلك الفترات الدافئة أملاح وصخور كربونية ؛ ستزيل العملية ببطء ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي وبالتالي تقلل من تأثير الاحتباس الحراري. إن العودة إلى المستويات المعتدلة من الانحراف ستزيد من تبريد الكوكب وتعجل بثلوج جليدية جافة ، مما يزيد من ترقق الغلاف الجوي ويعيد المريخ إلى حالته الجليدية الطبيعية.