مریخ

[امیرنظام امیری]

مريخ چهارمين سياره‌ي منظومه‌ي شمسي و همسايه‌ي ما يعني زمين مي‌باشد. مريخ از زمين كوچك‌تر است و داراي رنگ سرخ مي‌باشد. مريخ هميشه مورد توجه بشر بوده و هميشه از آن به عنوان سياره‌ي «مرگ» ياد مي‌شده است. يكي از اعتقادات قديمي بر اين موضوع بوده است كه هر وقت مريخ به زمين نزديك يم شود باعث جنگ و خونريزي مي‌شود. رنگ سرخ آن باعث شده است كه اساطير نام‌هاي متفاوتي از جمله بهرام (ايزد جنگ ايران باستان) و يا مارس (ايزد جنگ روم باستان) بر آن گذاشته‌اند. اگر از درون يك تلسكوپ به درون مريخ نگه كنيم آن را سه جزئي مي‌بينيم. يك جزء آن كه در حدود دو سوم مريخ را شكل داده كه رنگ سرخي به خود دارد كه آن را قاره مي‌نامند. يك جزء ديگر كه تيره مانند است كه آن‌‌ها را درياهاي مريخ ناميده‌اند. (در صورتي كه آبي در آن‌‌ها وجود ندارد) يك رنگ ديگر هم وجود دارد كه سفيد رنگ است و شامل يخ زدگي مي‌باشد كه به آن‌‌ها «كلاهك‌هاي يخي» مي‌گويند. در ابتدا اخترشناسان گمان مي‌كردند كه بر روي مريخ قابليت زيست گاهي و زندگي وجود دارد و تصور مي‌شد كه در آن اكسيژن كافي و آب‌هاي روان وجود دارد ولي چندي بعد كاوشگران اين موضوع را به ثبت رساندند كه سطح مريخ بياباني خشك و بي‌آب مي‌باشد و اكسيژن كافي براي تنفس نيست و فقط اكسيژن بسيار كمي در جو رقيق آن ديده مي‌شود.
امّا عقايدي ديگر نيز وجود داشت. در سال 1860 ميلادي يك كشيش ايتاليايي به نام «پيترو آنجلوسچي» تصاويري از مريخ تهيه كرد و اعلام كرد كه در اين تصاوير خطوط غيرطبيعي را مشاهده مي‌كند و آن‌‌ها به نام «كانال» نام گذاري كرد. جيوواني شياپارلي كه مدير يك رصدخانه در شهر ميلان ايتاليا بود، به تهيه‌ي نقشه‌هاي مريخي علاقه‌مند شد. او به خصوصيات مشاهده شده بر روي مريخ اسامي افسانه‌اي مي‌گذاشت. شياپارلي در آن سال كانال‌هايي را بر روي مريخ مشاهده كرد و نام رودخانه‌هاي مشهور نيل و فرات را بر روي آن گذاشت. در سال 1879 مريخ و زمين به يكديگر نزديك شدند. در اين زمان شياپارلي ادعا كرد كه دو خط موازي غيرعادي كانال مانند را مشاهده كرده است. اين موضوع كانال‌هاي كشف شده تكان‌هاي شديدي بر عقايد مردم داد. زيرا چندين كانال رصد شده شبيه به كانال‌هايي بود كه در سوئد ساخته شده بود و از اين رو اعتقاد به هوش فرازمين داده شد و گفته شده بود كه كانال‌‌ها براي آب رساني از كلاهك‌هاي قطبي به مناطقي براي استفاده از آب هست و حتي برخي اعتقاد داشتند كه مريخ به آن دليل خشك است كه آب در همه‌ي نواحي مريخ وجود ندارد. از اين رو مردم آن جا در انتهاي زندگي خود هستند و براي اين كه آب به دست بياورند ناچاراً اين كانال‌‌ها و اين مسير‌‌ها را ايجاد كرده‌اند. يكي از طرفداران سرسخت نظريه كانال‌‌ها «پرسيول لاول» نام داشت. او در خانواده‌ي مشهور و ثروتمندي و با نفوذي در شهر بوستون آمريكا متولد شده بود و خواهرش يك شاعر مشهور بود. لاول در سال 1880 ميلادي متوجه شد كه شياپارلي بينايي خود را از دست داده است. از آن پس او نقش يك نظريه پرداز پيشرو را در زمينه كانال‌هاي مريخ به عهده گرفت. لاول هزينه‌ي ساختن رصدخانه را تقبل كرد و آن را به مطالعه مريخ اختصاص داد. رصدخانه‌ي لاول در فلاگ استاف ايالت آريزونا به بهترين تلسكوپ 61 سانتي متري مجهز شد. در اواخر قرن نوزدهم تعداد كانال‌هاي لاول چهار برابر كانال‌هايي بود كه توسط شياپارلي ترسيم شده بود. او در نقشه‌هاي خود اين كانال‌‌ها را به صورت يك شبكه، به كل سياره‌ي مريخ گسترش داد. لاول معتقد بود كه اين كانال‌‌ها توسط تمدن پيشرفته ساخته شده است. امروز نتايج و تحقيقات و فرستادن كاوشگران در مريخ به ما نشان مي‌دهد كه اصلاً در آن كانالي وجود ندارد و آن كانال‌هاي رصد شده توسط تلسكوپ فقط خطاي چشمي بوده است. از آن جا كه مريخ فاصله‌ي بيش تري از زمين نسبت به خورشيد دارد ميزان نور و گرماي كمتري نيز دريافت مي‌كند، كم تر از 50% انرژي رسيده به زمين. از سويي ديگر جو رقيق مريخ گرماي چنداني را حفظ نمي كند. در نتيجه مريخ سياره‌اي سردتر است كه دماي آن در سردترين حالت «187-» درجه‌ي سلسيوس مي‌رسد. در اين شرايط گاز دي‌اكسيد‌كربن به يخ خشك تبديل مي‌شود. در سال 1666 ميلادي «جيوواني دومينيكو كاسيني» ستاره شناسي ايتاليايي و متصدي رصدخانه لويي چهاردهم در پاريس نواحي سفيد رنگي را در قطب‌هاي مريخ رصد كرد. بعد‌‌ها مشاهدات «ويليام هرشل» اين كشف را تأييد كرد و مشخص شد كه نواحي سفيد رنگ در واقع پوشش‌هاي قطبي مريخ‌اند. اين پوشش‌‌ها درست همانند پوشش‌هاي يخي موجود در نواحي قطبي زمين رشد مي‌كنند و طي يك سال مريخي به تدريج تحليل مي‌روند. هرشل تصور مي‌كرد كه ساكنان مريخ در شرايطي بر زمين با چهار فصل و روزهاي تقريباً برابر با روزهاي زمين زندگي مي‌كنند.
پوشش يخي قطب جنوب مريخ در اوج تابستان نيمكره‌ي جنوبي به حدود 300 كيلومتر مي‌رسد در صورتي كه قطر پوشش يخي قطب شمال خيلي بيش تر و هرگز كم تر از يك هزار كيلومتر نمي رسد. دماهاي‌اندازه گيري شده در قطب شمال مريخ نشان مي‌دهد كه پوشش يخي تابستاني بايد از آب يخ زده تشكيل شده باشد. زيرا در اين زمان دما از نقطه‌ي انجماد يخ خشك بالاتر است. به علاوه تجمع بخار آب بر روي پوشش يخي نيمكره‌ي شمالي به هنگام تابستان نشان مي‌دهد كه در اين منطقه آب يخ زده وجود دارد. البته قابل ذكر است كه مريخ از برخي جهات شبيه زمين است، اين كه تقريباً يك شبانه روز آن در حدود 5/24 ساعت است.
مريخ با سرعت 24 كيلومتر بر ثانيه در حال چرخش به دور خورشيد مي‌باشد. هر سال براي مريخ 687 روز مي‌باشد. (و يا به عبارتي هر 2 سال ما كره‌ي زميني‌‌ها يك سال مريخي‌‌ها مي‌باشد)
جو مريخ بسيار رقيق تر از زمين بوده و جو آن داراي گازهاي دي‌اكسيد‌كربن، اكسيژن، نيتروژن و مقدار كمي بخار آب و گازهاي بي اثر وجود دارد. بعضي اوقات در سطح مريخ طوفان‌هاي سهمگين اتفاق مي‌افتد كه سرعت اين طوفان‌‌ها گاهي به بيش از 100 كيلومتر بر ساعت مي‌رسد. اين طوفان‌‌ها زماني رخ مي‌دهد كه مريخ به نزديك‌ترين فاصله از خورشيد قرار مي‌گيرد و بدين ترتيب سطح اين سياره در حدود يك ماه از ما مخفي مي‌ماند. رنگ نارنجي مايل به قرمز آن به خاطر وجود اكسيد آهن در خاك است.
مريخ همچنين داراي كوه‌هاي آتشفشاني عظيم الجثّه‌اي است كه بلند‌ترين آن‌‌ها «المپيوس» نام دارد. اين كوه به احتمال زياد بزرگترين كوه آتش فشاني در منظومه‌ي شمسي است. وسعت آن در حدود 600 كيلومتر، ارتفاع آن 24 كيلومتر و قطر دهانه‌ي آتش‌فشاني آن 90 كيلومتر است. اين كوه در نيمكره‌ي شمالي مريخ قرار دارد و حدوداً 200 ميليون سال از عمر آن مي‌گذرد و به احتمال زياد هر 100 ميليون سال يك بار فعال مي‌شود. المپيوس به احتمال زياد در آينده‌اي نسبتاً دور به خاطر وزن زيادي متلاشي خواهد شد. از ديگر عوارض سطحي بر روي مريخ درّه‌ي بسيار طويل و عميق ماريز است كه طول آن تقريباً 4 هزار كيلومتر و عرض آن 100 كيلومتر و عمقش در بعضي نواحي به 6 كيلومتر مي‌رسد. امّا تفاوت‌هاي ساختاري بزرگي نيز بين دو سياره وجود دارد. پوسته‌ي زمين از تعدادي صفحه‌هاي لغزنده تشكيل شده است كه روي گوشته‌ي زمين به كندي مي‌لغزند و گاهي از لبه به يكديگر ساييده مي‌شوند و زمين لرزه‌هاي شديد پديد مي‌آيد. امّا پوسته‌ي مريخ يكپارچه و ضخيم است و ساختار صفحه‌هاي زمين ساختي «تكتونيك» را ندارد. اين شايد دليل نبودن رشته كوه‌‌ها در مريخ و پيدايش آتش‌فشان‌هاي بسيار غول پيكر و بلند در اين سياره باشد. كوه المپيوس تقريباً سه بار بلندتر از اورست است. در زمين حركت صفحه‌هاي زمين ساختن سبب مي‌شود كه سرانجام پس از مدتي فوران مذاب از يك نقطه، راه ارتباطي ممواد مذاب دروني با آتش‌فشان قطع شود و از جايي ديگر گدازه‌‌ها به بيرون راه يابند. به همين دليل، رشته كوه‌هاي آتش‌فشاني پديد مي‌آيد كه رشد هر كدام در ارتفاع خاصي متوقف مي‌شود. اما در مريخ مواد مذاب هميشه از يك محل بيرون مي‌ريزند و در طول تاريخ آن سياره بر ارتفاع و بزرگي آن كوه پيوسته مي‌افزايند. به همين دليل است كه مساحت زيرپوشش كوه المپيوس در مريخ به‌اندازه‌ي سراسر كشور ايتالياست. از سويي ديگر وقتي كه صفحه‌هاي زمين ساختي نباشد، لرزه‌هايي نيز وجود ندارد. اگر كل آب موجود در زمين را تخليه كنيم و تمام پوشش‌هاي گياهي و كل حيات را نابود كنيم، شايد كره‌ي زمين شبيه به مريخ شود. برخي از ترك‌‌ها و برآمدگي‌هاي سطح مريخ به راستي مانند عوارض بستر اقيانوس زمين است. برخي از دانشمندان بر اين باورند كه حدود 5/3 ميليارد سال پيش بخشي از مريخ زير اقيانوس از آب بوده است. با از دست رفتن جو سياره به دليل گرانش كم‌تر مريخ و فعاليت‌هاي آتش‌فشاني كم‌تر اين سياره، فشار جوي بر سطح سياره بسيار كم شده است و بيش‌تر آب اقيانوس تصعيد شده يا يخ زده و به مرور به زير سطح رفته است. نشانه‌ي اين موضوع فراواني كم‌تر دهانه‌هاي برخوردي در مناطقي از مريخ است. گويي كه اين مناطق در دوران بمباران سنگين شهاب‌سنگ‌‌ها در منظومه‌ي شمسي زيرپوشش محافظي از آب بوده‌اند و بعد از آن عريان شده‌اند.
مريخ داراي دو قمر مي‌باشد كه نام‌هاي آن‌‌ها ديموس و فوبوس (به معناي وحشت و ترس) مي‌باشد. نام اين دو قمر برگرفته از نام دو فرزند و دستيار اسطوره‌اي خداي جنگ روم يعني مارس است. داستان كشف اين دو قمر از آن جا شروع شد كه در سال 1877 ميلادي هنگامي كه شياپارلي به دقت در حال ترسيم كانال‌هاي مريخ بر روي نقشه‌هايي بود كه يك ستاره شناس آمريكايي به نام «آساف هال» نيز در حال مشاهده مريخ بود. او از نوعي تلسكوپ انعكاس جديد 66 سانتي متري واقع در رصدخانه‌ي نيروي دريايي ايالت متحده در واشنگتن استفاده مي‌كرد. ستاره‌شناسان سال‌‌ها به دنبال قمرهاي مريخ بوده‌اند. يوهان كپلر در قرن هفدهم ميلادي اعلام كرده بود كه مريخ بايد دو قمر داشته باشد. او اعتقاد داشت كه تمام سيارات بعد از زمين بايد اقمار بيش‌تري داشته باشند به صورتي كه هر بار تعداد قمر سياره‌ي بعدي دو برابر سياره‌ي قبلي شود، با اين وجود زمين كه يك قمر دارد، مريخ 2 قمر و مشتري 4 قمر بايد داشته باشد، ولي با كشف پنجمين قمر مشتري اين قانون كپلر غلط از آب در آمد. آسف هال در ابتداي اوت سال 1877 مشاهدات طاقت فرسايي را براي يافتن اقمار مريخ آغاز كرد. در آن زمان نزديكي مريخ به زمين مشكلاتي را ايجاد كرد. به دليل نزديكي مريخ به زمين در هنگام رصد توسط تلسكوپ درخشندگي بيش از حد آن مانع از انجام رصد خوب مي‌شد. هال در يازدهم اوت آن سال متقاعد شد كه چيزي نمي تواند بيايد ولي اصرارهاي مداوم همسرش باعث شد كه به رصدش ادامه دهد. در همان شب در هنگام رصد متوجه نقطه‌ي نوراني كوچك و كم سويي شد كه در همان حين آسمان ابري شد. در شانزدهم اوت بعد از رفع ابري بودن هوا، هال توانست بالاخره اولين قمر مريخ را مشاهده كند و در هفدهم اوت دومين قمر مريخ را رصد كرد.
آساف هال اقمار مريخ را به صورت نقاطي كم نور و متحرك مشاهده كرد. ولي تصاويري كه در سال 1969 ميلادي توسط فضاپيماي مارينر و در سال 1975 توسط وايكينگ ارسال شد نشان داد كه اقمار دو قلوي مريخ ظاهري بسيار ناهنجار و بي قاعده دارند (شبيه سيب زميني). آساف هال نتوانست‌اندازه‌ي اقمار مريخ را تعيين كند امّا مشاهدات بعدي نشان داد كه طول قمر بزرگ‌تر مريخ يعني فوبوس تقريباً 27 كيلومتر است. فوبوس خيلي به مريخ نزديك است و در يك مدار دايره‌اي شكل و به فاصله‌ي 9380 كيلومتري آن قرار دارد. نزديكي زياد باعث مي‌شود كه اين قمر حول مريخ با سرعت زيادي بچرخد، به طوري كه هر بار چرخش آن 7 ساعت و 51 دقيقه طول مي‌كشد.
ديموس هم مانند فوبوس داراي يك مدار دايره‌اي شكل مي‌باشد كه در فاصله‌ي 23500 كيلومتري مريخ قرار دارد. طول ديموس در حدود 15 كيلومتر است و هر 31 ساعت و 5 دقيقه يك بار مريخ را دور مي‌زند. فوبوس و ديموس هر دو سرد و تاريك هستند و به احتمال زياد سيارك‌هاي سرگرداني بوده‌اند كه مرور زمان توسط گرانش مريخ به دام افتاده‌اند. اين دو قمر هم هميشه يك طرف خود را به مريخ نشان مي‌دهند.
بر روي سطح مريخ كاوش‌هاي فراواني انجام شده است كه برخي از اين كاوش‌‌ها و مأموريت‌‌ها به نام‌هاي مارينرها: آغاز اكتشافات فضايي سياره‌ي مريخ به سال 1964 برمي گردد. در 28 نوامبر آن سال كاوشگر مارينر 4 به سوي مريخ پرتاب شد و چهارم ژوليه‌ي سال 1965 از فاصله‌ي 9846 كيلومتري اين سياره گذشت و موفق شد براي اولين بار از سطح آن از نزديك عكس بگيرد. هيجان ناشي از اين موفقيت دانشمندان را بر آن داشت كه براي فهم بهتر از اين سياره كاوشگراني ديگر را بر سطح آن بفرستد. بدين ترتيب سازمان ناسا در سال 1969 كاوشگرهاي مارينر 6 و 7 و در سال 1971 كاشوگر مارينر 9 را روانه اين سياره كرد. مارينر 9 نخستين كاوشگري بود كه به مدّت طولاني در آن زمان به دور مريخ مي‌چرخيد. اين كاوشگر به مدّت يك سال پيوسته عكس‌‌ها و داده‌هاي مربوط به مريخ را به صورت امواج راديويي به زمين ارسال مي‌كرد. اين اطلاعات تصور بشر را از اين سياره به طور كلي تغيير داد. دوربين‌هاي مارينر 9 ابتدا فقط طوفان‌هاي غبارآلود عظيمي را آشكار كرد كه بيش‌ترين عوارض سطحي اين سياره را پنهان مي‌كرد. امّا پس از فرونشستن طوفان، مارينر تصاويري از يك دره‌ي عظيم (دره‌ي مارين)، چهار كوه آتش‌فشاني بزرگ (از جمله المپيوس) و بستر خشك رودخانه هارا به زمين ارسال كرد.
ـ وايكينگ ها: در بيستم اوت سال 1975 ميلادي، سفينه وايكينگ 1 كه توسط ايالت متحده‌ي آمريكا طراحي و ساخته شده بود به فضا پرتاب شد. نخستين هدف اين كاوشگر، كشف حيات در مريخ بود. بعد از آن كه در نهم سپتامبر همان سال كاوشگر وايكينگ 2 به فضا پرتاب شد. اين دو سفينه تقريباً يك سال بعد به مريخ رسيدند و تا زمان انتخاب يك محل مناسب براي فرود، در مداري در طراف مريخ قرار گرفتند و در اين مدّت عكس‌هاي زيادي را به زمين ارسال كردند. بعد از اين كه با فاصله‌هاي زيادي از يكديگر بر سطح مريخ فرود آمدند، مريخ نشيني‌‌ها از سطح سفينه‌هاي خود جدا شدند و بلافاصله مأموريت خود را آغاز كردند. هر دو مريخ نشين به دوربين‌هايي با قابليت‌هاي پيكسل در پيكسل، بيل‌هاي مكانيكي و دستگاه‌هايي جهت تجزيه و تحليل شيميايي و زيست شناسي نمونه‌هاي برداشت شده از سطح مريخ مجهز بودند. آن‌‌ها تصاوير مربوط به طبيعت متروكه، عوارض صخره‌اي و مناطق تپه شني حاصل از وزش بادهاي مريخي را به زمين ارسال كردند. امّا آن‌‌ها در انجام مأموريت اصلي خود كه كشف حيات در سطح مريخ بود ناكام ماند.
ـ نقشه بردار سراسري مريخ: پس از گذشت 20 سال از پايان مأموريت كاوشگرهاي وايكينگ، ناسا مأموريت ديگري را براي كاوش اين سياره ترتيب داد. مدار گرد مارس گلوبال سروير يا نقشه بردار سراسري مريخ در نوامبر سال 1996 به سمت مريخ پرتاب شد تا به اتمام بيست ساله تحقيق در سياره سرخ پايان دهد. اين كاوشگر از 7 نوامبر سال 1996 از پايگاه فضايي كيپ كاناورال فلوريدا به سوي مريخ پرتاب شد و 300 روز بعد در تاريخ يازدهم سپتامبر 1997 در مدار مريخ قرار گرفت و به مدّت 10 سال به كاوش اين سياره پرداخت و 300 هزار عكس دقيق و كارآمد را به زمين ارسال كرد. در ژانويه‌ي 2007 ارتباط اين فضاپيما با زمين به طور كامل قطع شد و ناسا در آن سال رسماً اين موضوع را اعلام كرد.
ـ رهياب مريخ: يك ماه پس از پرتاب مدارگرد نقشه بردار سراسري مريخ، ناسا دومين كاوشگر نسل جديد خود را با نام مارس پتفايندر يا رهياب مريخ را در تاريخ 4 دسامبر سال 1996 به سوي مريخ پرتاب كرد. اين كاوشگر هفت ماه بعد به آرامي بر روي سطح مريخ فرود آمد. اين فضاپيما در فرود بر سطح مريخ براي كاهش سرعت در زمان ورود به اتمسفر مريخ از چتر و براي كاستن از شدّت ضربه‌ي فرود از سيستمي مركب از كيسه‌هاي هوا استفاده كرد. اين نخستين باري بود كه فناوري كيسه‌هاي هوا براي فرود حفاظت شده‌ي فضاپيما مورد استفاده قرار گرفت. وقتي كه فضاپيما به سلامت فرود آمد ربات سطح پيمايي با نام «سوجرنر» راروي سطح سياره آزاد كرد. اين كاوشگر 5/10 كيلوگرمي آزمايشات متعددي را در سطح مريخ آغاز كرد و اطلاعات زيادي را در مورد اتمسفر، اقليم، تركيبات خاك و صخره‌هاي مريخ به زمين مخابره كرد.
ـ مارس اوديسه و مارس اكسپرس: با پايان مأموريت نقشه بردار سراسري مريخ و رهياب مريخ، مأموريت بعدي ناسا، مأموريت اوديسه‌ي مريخ در آوريل سال 2001 بود. هدف از اين مأموريت، نقشه برداري سطح مريخ، دريافت و انتقال داده‌هاي مأموريت‌هاي قبلي، مطالعه قطب جنوب مريخ و بررسي جايگاهي فرود در نزديكي آن در آينده بود. در سال 2003 هم مدارگرد مارس اكسپرس جهت تجزيه و تحليل خاك مريخ توسط آژانس فضايي اروپا (ايسا) به سوي اين سياره فرستاده شد تا همراه اوديسه‌ي مريخ به بررسي دقيق سطح آن بپردازد.
ـ مريخ نوردهاي اسپريت و آپورچونيتي (روح و فرصت): در تابستان سال 2003 كه مقارن با نزديك‌ترين ملاقات زمين و مريخ در چندين دهه‌ي اخير بود، ناسا دومين نسل از مريخ نوردهاي خود با نام اسپريت (روح) و آپرچونيتي (فرصت) را آماده انجام مأموريتي بي نظير و هيجان انگيز كرد. هدف اول از انجام اين مأموريت تحقيق درباره‌ي آب و تاريخچه و چگونگي به وجود آمدن اين سياره بود. قرار بود كه اين دو مريخ نورد تن‌ها 90 روز در مريخ عمر كنند، امّا طراحي فوق‌العاده و ساخت بي نظير آن‌‌ها سبب شد كه زمستان را پشت سر بگذارند و 10 برابر عمر كنند. آن‌‌ها كه تا همين امروز مأموريتشان ادامه داشته است سبب شده كه 15000 متر مسير سنگلاخي را طي كنند و با آزمايشاتي كه انجام داد، احتمال وجود آب را معلوم كرد و فعاليت‌هاي شديد درون مريخ را بر ملا ساخت و حتي از تپه‌‌ها بالا رفت.
دو كاوشگر ديگر به نام‌هاي مدارگرد اكتشافي مريخ و فونيكس نيز فعاليت‌هاي خود را انجام داده‌اند.
در برنامه‌ي آينده‌ي ناسا، سفر انسان به مريخ وجود دارد كه در صورت كسب بودجه‌ي لازم سفر انسان به مريخ هم جزو كارهاي پرشور مي‌شود.