في التاريخ المبكر لنظامنا الشمسي، قد يكون المريخ قد بدا أقل كصحراء صامتة وأكثر كابن عم بعيد للأرض. يبدو أن الأنهار قد كانت تتتبع طريقها عبر سطحه، وقد تكون البحيرات قد تجمعت في أحواض قديمة، ومن المحتمل أن تكون الغلاف الجوي الأكثر كثافة قد غلف الكوكب بمناخ أكثر اعتدالًا. ومع ذلك، فإن المنظر المريخي اليوم يروي قصة مختلفة - واحدة من الرياح الباردة، والهواء الرقيق، وسماء أخف بكثير مما كانت عليه في السابق.
لقد استمرت مسألة ما حدث لذلك الغلاف الجوي القديم لعقود، تتجول بهدوء عبر علوم الكواكب مثل جملة غير مكتملة. الآن، أطلقت ناسا مركبتين فضائيتين صغيرتين مصممتين للمساعدة في إكمال تلك الفكرة، بدءًا من مهمة تركز على فهم كيف فقد المريخ ببطء الكثير من الهواء الذي كان يحيط به.
تم إرسال المركبتين الفضائيتين التوأميتين، كجزء من تحقيق منسق حول البيئة المريخية، إلى الفضاء لدراسة التفاعل بين الكوكب وتدفق الجسيمات المشحونة القوي القادم من الشمس. تُعرف هذه الظاهرة باسم الرياح الشمسية، ويمكن أن تؤدي هذه التدفقات المستمرة من الطاقة إلى تجريد الطبقات العليا من الغلاف الجوي لكوكب ما، خاصة إذا كان هذا الكوكب يفتقر إلى مجال مغناطيسي عالمي قوي.
المريخ، على عكس الأرض، لا يمتلك مثل هذا الدرع المغناطيسي الواقي. قبل مليارات السنين، تلاشى دينامو داخلي له، مما ترك الغلاف الجوي أكثر تعرضًا للضغط المستمر للإشعاع الشمسي والجسيمات النشطة. يعتقد العلماء أنه على مدى فترات زمنية هائلة، قد تكون هذه القوى قد تآكلت تدريجياً الغلاف الجوي للكوكب، مما سمح للغازات الأخف بالهروب إلى الفضاء.
تهدف المركبات الفضائية التي تم إطلاقها حديثًا إلى مراقبة هذه العملية بدقة أكبر. من خلال الطيران في مدارات منسقة، ستقوم الثنائي بقياس كيفية تفاعل جسيمات الرياح الشمسية مع الغلاف الجوي العلوي للمريخ وبيئته المغناطيسية. ستسمح وجهات النظر التوأمية للعلماء بالتقاط صورة أكثر تفصيلاً لكيفية رفع الجسيمات الجوية وتسريعها وفقدانها في النهاية إلى الفضاء.
تحمل كل مركبة فضائية أدوات مصممة لمراقبة الجسيمات المشحونة، والحقول المغناطيسية، والأيونات الجوية. معًا، ستساعد بياناتهم الباحثين على فهم كيفية انتقال الطاقة من الشمس إلى الغلاف الجوي المريخي وكيف تساهم تلك الطاقة في هروب الغازات.
تقدم هذه الطريقة منظورًا مختلفًا عن المهام السابقة. فقد كشفت مركبة ناسا MAVEN، التي تدرس الغلاف الجوي للمريخ منذ عام 2014، بالفعل أن الرياح الشمسية تلعب دورًا رئيسيًا في فقدان الغلاف الجوي. تبني مهمة المركبتين التوأميتين الجديدة على تلك المعرفة من خلال مراقبة العملية في وقت واحد من موقعين، مما يسمح للعلماء بتتبع كيفية انتشار اضطرابات الرياح الشمسية عبر بيئة الكوكب.
قد تكون القياسات المزدوجة ذات قيمة خاصة خلال العواصف الشمسية، عندما تزيد دفعات الطاقة الشمسية بشكل كبير من تدفق الجسيمات نحو المريخ. خلال هذه الأحداث، يمكن أن يتزايد هروب الغلاف الجوي، مما يوفر رؤية أوضح للآليات التي تضعف الهواء تدريجياً على الكوكب.
فهم هذه العملية لا يتعلق فقط بالمريخ. يرى علماء الكواكب أن الكوكب الأحمر هو مختبر طبيعي لدراسة كيفية تطور الغلاف الجوي. قد تواجه العديد من العوالم الصخرية عبر الكون تفاعلات مشابهة مع نجومها الأم. وبالتالي، فإن معرفة كيفية فقد المريخ لغلافه الجوي يمكن أن تساعد الباحثين في فهم قابلية العيش على المدى الطويل للكواكب خارج نظامنا الشمسي.
هناك أيضًا طبقة أكثر هدوءًا من الفضول المعني. إذا كان المريخ يمتلك يومًا ما غلافًا جويًا أكثر كثافة قادرًا على دعم الماء السائل على السطح، فقد يكون قد وفر ظروفًا مناسبة للحياة في الماضي البعيد. يساعد تحديد كيفية ومتى اختفى الغلاف الجوي في تعريف الفترة الزمنية التي قد تكون فيها مثل هذه البيئات موجودة.
لذلك، تتحرك مهمة المركبتين التوأميتين بين مقاييس استكشاف مختلفة: الفيزياء الفورية لتفاعلات الرياح الشمسية وتاريخ تطور الكواكب الأوسع. كل جسيم يتم اكتشافه، وكل تقلب مغناطيسي يتم تسجيله، يضيف تفصيلًا صغيرًا إلى قصة كيف تحول كوكب كان أكثر ضيافة تدريجيًا إلى العالم البارد الذي نراه اليوم.
بينما تستقر المركبات الفضائية في روتينها الرصدي، سيبدأ العلماء في جمع قياسات قد تُحسن النماذج الحالية لهروب الغلاف الجوي. مع مرور الوقت، قد تكشف الأنماط في البيانات كيف يشكل تأثير الشمس الطبقات الخارجية الهشة من هواء الكوكب.
في الوقت الحالي، تمثل المهمة خطوة أخرى في جهود البشرية الطويلة لفهم المريخ - ليس فقط كما هو اليوم، ولكن كما كان قد يكون في السابق.
لقد تم إطلاق المركبتين التوأميتين بنجاح وبدأتا رحلتهما نحو إجراء دراسات منسقة حول كيفية استمرار تأثيرات تفاعلات الرياح الشمسية على الغلاف الجوي المريخي، وهي عملية يعتقد العلماء أنها لعبت دورًا مركزيًا في التحول القديم للكوكب.
نُشر بواسطة Banx Network. هذا المقال جزء من برنامج الوسائط اللامركزية من Banx، مدعومًا برمز BXE على شبكة XRP Ledger.
