Anonim

خريطة الجاذبية عالية الدقة تؤكد المريخ 'المنصهر النواة

الفراغ

أنتوني وود

23 مارس 2016

3 صور

خريطة الجاذبية لمريخ من منظور المنطقة القطبية الشمالية في المنطقة الحمراء - المناطق الحمراء والبيضاء تشير إلى مناطق الجاذبية العالية ، في حين أن اللون الأزرق يمثل مناطق منخفضة الجاذبية (الائتمان: MIT / UMBC-CRESST / GSFC)

أصدرت وكالة الفضاء الأمريكية (ناسا) خريطة جاذبية جديدة للمريخ تم تجميعها معا من بيانات القياس عن بعد التي جمعتها ثلاث مركبات فضائية على مدار 16 عامًا تدور حول الكوكب الأحمر. وقد أدت الخريطة بالفعل إلى التأكيد على أن المريخ يستضيف نواة خارجية سائلة منصهرة ، ورؤى تتعلق بالنقل العملاق لمادة الغلاف الجوي إلى المناطق القطبية في الكوكب الأحمر خلال دورة الشتاء.

اعتمدت التجربة على إرسال بيانات Doppler وبيانات التتبع المرسلة من كوكب المريخ العالمي المريخ ، Mars Odyssey ، والمركبة الفضائية Mars Reconnaissance Orbiter. تم تلقي القياس عن بعد من خلال مجموعة من الهوائيات الراديوية المعروفة مجتمعة بشبكة Deep Space Network.

عندما كانت المركبة الفضائية تدور حول المريخ ، عملت القمم والوديان التي تميز سطح الكوكب الأحمر على خلق انحرافات صغيرة في مسار المركبة الفضائية أثناء مرورها فوق التضاريس.

من خلال مراقبة الانحرافات المدارية من مركز الكتلة للكوكب ، تمكن فريق من العلماء في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لوكالة الطيران والفضاء الأميركية (ناسا) من وضع خريطة جاذبية مفصلة للمريخ تفوق بكثير دقة أي مما سبق.

ولكي يتم الكشف عن الانحرافات المدارية التي تسببها الجاذبية غير المتكافئة لكوكب المريخ ، يجب تصفية التداخل من مجموعة من المصادر الأخرى. وشمل ذلك قوى دقيقة مثل الضغط على الألواح الشمسية في المركبة الفضائية بواسطة جسيمات تنبعث من شمسنا ، والسحب المتولد عن طريق التفاعل بين المسابر المدارية الضحلة والأجواء الرديئة للمريخ. استغرقت عملية إزالة التداخل عامين من العمل ، شملت استخدام نماذج حاسوبية متطورة.

خريطة الجاذبية لمريخ من منظور المنطقة القطبية الجنوبية في الكوكب الأحمر - المناطق الحمراء والبيضاء تشير إلى مناطق الجاذبية العالية ، في حين أن اللون الأزرق يمثل مناطق منخفضة الجاذبية (الائتمان: MIT / UMBC-CRESST / GSFC)

تم استخدام تقنية مشابهة في الآونة الأخيرة من قبل الفريق الذي يتعامل مع مركبة الفضاء روسا من وكالة الفضاء الأوروبية من أجل رسم خريطة للمذنب الداخلي 67P / Churyumov-Gerasimenko. ومع ذلك ، فإن مسعى رسم خريطة الجاذبية المريخ يمثل نوعًا ما من التحدي.

أحد الأفكار الرئيسية التي سمحت بها خريطة الجاذبية هو التأكيد على أن المريخ يستضيف نواة خارجية تتكون من صخور منصهرة سائلة. إن فكرة أن كوكب المريخ يستضيف نواة خارجية سائلة منصهرة ليست فكرة جديدة ، ولكن الدراسات الجاذبية السابقة كانت تفتقر إلى القدرة على تأكيد الاكتشاف.

وقد سمح القرار الفائق للخريطة الجديدة ، القادرة على اكتشاف الشاذات الجسرية التي لا يتجاوز طولها 100 كم (62 ميلا) ، العلماء بتأكيد النظرية من خلال تحليل المد والجزر الموجود في الوشاح والقشرة الخارجية للكوكب الذي خلقته قوة الجاذبية للكوكب. لدينا نجم ، واثنين من أقمار المريخ فوبوس ودييموس.

لقد أثبتت الخريطة بالفعل فائدتها في فك رموز الخصائص الجيولوجية لمنطقة غير معتادة من سطح المريخ تقع بين الأراضي المنخفضة الشمالية للمريخ والمرتفعات الجنوبية المعروفة بأنها تحمل توقيع الجاذبية دون المتوسط.

وقد دفعت الدراسات السابقة العلماء إلى النظرية القائلة بأن انخفاضات الجاذبية تدين بوجودها إلى شبكة من القنوات تحت السطحية التي تم حفرها بواسطة المياه الجارية منذ مليارات السنين في الماضي.

تشير خريطة الجاذبية لمنطقة ثارسيس - المناطق الحمراء والبيضاء إلى مناطق الجاذبية العالية ، في حين أن اللون الأزرق يمثل مناطق منخفضة الجاذبية (الائتمان: MIT / UMBC-CRESST / GSFC)

ومع ذلك ، اكتشفت خريطة NASA 's التي تم إصدارها حديثًا عن جاذبية عالية الدقة عددًا من الميزات الشبيهة بالقناة التي تعمل على طول المنحدرات الطوبوغرافية في تضاريس المريخ بدلاً من إسقاطها. وبعبارة أخرى ، فإن السمات لا ترتبط بتدفق المنحدر الطبيعي للماء اللازم لإنشاء مثل هذه القناة ، مما يؤدي إلى فضح النظرية.

وبدلاً من ذلك ، يعمل العلماء على افتراض أن منطقة الجاذبية المنخفضة الحالية قد نشأت عندما ارتد الغلاف الصخري للكوكب وتصدع تحت الوزن العملاق لبراكين ثارسيس الناشئة.

لم تقتصر كل الرؤى التي توفرها الخريطة على سطح الكوكب. تمكن علماء ناسا من استنتاج كمية ثاني أكسيد الكربون التي تتجمد من الغلاف الجوي كل شتاء عن طريق تحليل كيف يتغير توقيع الجاذبية المريخية على مدار دورة كاملة من النشاط الشمسي (11 سنة من الرصدات).

وتشير التقديرات إلى أنه مع دخول كل نصف الكرة في دورة الشتاء ، تستقر 3 إلى 4 تريليون طن من ثاني أكسيد الكربون في المناطق القطبية ، وهو ما يمثل حوالي 12 إلى 16 في المائة من الغلاف الجوي غير المستقر في الكوكب الأحمر. وعلاوة على ذلك ، يتم نقل كمية كبيرة من هذه الكتلة من القطب إلى الاستطلاع حيث يتناوب نصفي الكرة الأرضية من خلال دورات الشتاء الخاصة بكل منهما.

من حيث الاستخدامات التشغيلية ، ستكون الخريطة مفيدة في السماح بإدخال أكثر دقة لمركبات فضائية مستقبلية في مدار المريخ.

المصدر: ناسا

خريطة الجاذبية لمريخ من منظور المنطقة القطبية الشمالية في المنطقة الحمراء - المناطق الحمراء والبيضاء تشير إلى مناطق الجاذبية العالية ، في حين أن اللون الأزرق يمثل مناطق منخفضة الجاذبية (الائتمان: MIT / UMBC-CRESST / GSFC)

خريطة الجاذبية لمريخ من منظور المنطقة القطبية الجنوبية في الكوكب الأحمر - المناطق الحمراء والبيضاء تشير إلى مناطق الجاذبية العالية ، في حين أن اللون الأزرق يمثل مناطق منخفضة الجاذبية (الائتمان: MIT / UMBC-CRESST / GSFC)

تشير خريطة الجاذبية لمنطقة ثارسيس - المناطق الحمراء والبيضاء إلى مناطق الجاذبية العالية ، في حين أن اللون الأزرق يمثل مناطق منخفضة الجاذبية (الائتمان: MIT / UMBC-CRESST / GSFC)

موصى به اختيار المحرر