سیاره مریخ

بهرام یا مریخ براساس فاصله از خورشید، چهارمین سیاره در منظومه شمسی است که در سیاره مریخ یا بهرام مداری طویل‌تر از زمین و با سرعتی کمتر از زمین حرکت می‌کند. هر بار چرخش مریخ به دور خورشید ، ۶۸۷ روز زمینی طول می‌کشد (شب و روز کمی طولانی‌تر از کره زمین دارد).

بزرگی مریخ حدودا نصف زمین است و قطر آن ۶۷۹۰ کیلومتر می‌باشد (مقایسه کنید با قطر زمین : ۱۲۷۵۶ کیلومتر).

جو سیاره مریخ سرخ فام است و در آسمان شب از زمین نیز سرخی آن دیده می‌شود. این سیاره دارای دو قمر کوچک به نامهای فوبوس و دِیموس می‌باشد که شکلی نامنظم دارند. این دو قمر احتمالا شهاب‌سنگ‌هایی هستند که در مدار مریخ به دام افتاده‌اند. اگر شخصی در کره مریخ باشد مشاهده خواهد کرد که فوبوس ، در یک روز ، سه بار طلوع و غروب می‌کند. دیموس نصف فوبوس بوده و چنانچه از مریخ به آن نگاه کنیم شبیه به یک ستاره خواهد بود تا یک قمر.

مساحت سطح سیاره مریخ برابر با مساحت خشکی‌های روی زمین است. این سیاره همانند زمین ، یخ‌های قطبی ، دره‌های عمیق ، کوه ، غبار ، طوفان و ... دارد. در دشت‌های آن مانند كره ماه ، گودال‌هایی حاصل از برخورد سنگ‌های آسمانی دیده می‌شود. با وجود اندازه کوچکش ، بلندترین قله‌ی منظومه شمسی یعنی کوه المپوس و بزرگترین دره‌ی منظومه شمسی در این سیاره پیدا شده است. فرسوده بودن بیشتر دهانه‌های برخوردی سیاره مریخ ، نشان دهندهٔ فعالیت‌های زیاد زمین‌شناختی در این سیاره است.

كوه بلند ماونا لوآ در مریخ

روزهای مریخ ۲۴ ساعت و ۳۷ دقیقه طول می‌کشد. از آن‌جا که محور این سیاره همانند زمین ۲۴ درجه کج است ، در این سیاره نیز فصل‌های سال وجود دارند؛ اما هر سال مریخی تقریبا دو برابر سال زمینی (یعنی ۶۷۸ روز زمینی) طول می‌کشد.

ویژگی های فیزیکی

سیاره مریخ شعاعی در حدود نصف شعاع زمین داشته و نیز از زمین کم چگال تر است (حجمی برابر ۱۵٪ و جرمی برابر ۱۱٪ زمین دارد). مساحت سطح آن تنها اندکی کمتر از مجموع سطوح خشکی‌های زمین است. مریخ نسبت به عطارد بزرگتر و دارای جرم بیشتر بوده و در نتیجه چگال‌تر است. این موضوع سبب شده است نیروی گرانش بیشتری در سطح عطارد وجود داشته باشد.

سیاره مریخ از نظر اندازه ، جرم و جاذبه سطح ، حالتی بین زمین و ماه دارد؛ کره ماه قطری برابر نصف قطر مریخ دارد ، در حالی که قطر زمین دو برابر قطر مریخ است. زمین دارای جرمی در حدود ده برابر جرم مریخ است ، در حالیکه جرم ماه ده برابر کمتر از مریخ است.

اشکال سطحی مریخ از فاصله دور

چون یک ستاره‌شناس بایستی از میان جو ، سیمای سیاره مریخ را نظاره کند ، معمولا سیمای مذکور به وضوح دیده نمی‌شود. یک تلسکوپ کوچک ، ویژگی‌های اصلی سطح ، کلاهک‌های قطبی سفید ، نواحی نارنجی متمایل به قرمز و سطوح تاریک‌تر را نشان می‌دهد. اشکال سطحی قابل رؤیت روی سیاره مریخ ، در مقابل رنگ نارنجی متمایل به قرمز بقیه سطح ، ظاهرا سطوح خاکستری متمایل به سبز تیره هستند. این سبزی تولید شده ناشی از خطای بینایی است که تباین بین سطوح نورانی و تاریک منشأ آن هستند.

نواحی تاریک واقعا سبز نیستند؛ آنها در واقع قرمز با شدت خیلی زیاد و در ناحیه قرمز طیف می‌باشند. نواحی نارنجی و زرد قهوه‌ای تقریبا ۷۰ درصد سطح مریخ را تشکیل می‌دهند. آنها ظاهری متمایل به قرمز را به مریخ می‌دهند.

علت سرخی مریخ

سطح قرمز رنگ مریختمامی ‌این سیاره به صورت بیابانی وسیع است. نه در سطح آن آب جریان دارد و نه در جـوّ آن آبی وجود دارد. عکس‌های رنگی ، چشم انداز کاملا خشک و بی‌حاصلی را نشان می‌دهد که پوشیده از سنگ‌های پراکنده است. رنگ سرخ این سیاره به سبب سنگ‌هایی است که دارای اکسید آهن (زنگ آهن) هستند. از این سنگ‌ها در زمین نیز یافت می‌شود. تنها سطح مریخ این رنگ را دارد ، زیرا سفینه‌های وایکینگ با خاک‌برداری نشان دادند که در زیر غبار سرخ ، سنگ‌هایی با رنگ تیره قرار دارند. به دلیل وجود غبار سرخ ، حتی آسمان مریخ نیز به همین رنگ دیده می‌شود. گاهی طوفان‌های غباری بزرگ پدیدار می‌شوند و تقریبا هر ده سال ، گردباد عظیمی ‌رخ می‌دهد که تمام سیاره در آن فرو می‌رود.

خاک مریخ

در ژوئن ۲۰۰۸ ، اطلاعات به دست آمده توسط کاوشگر فینیکس ثابت کرد که خاک سیاره مریخ دارای اندکی خاصیت بازی (قلیایی) و همچنین حاوی موادی مانند منیزیم ، سدیم ، پتاسیم و کلر (که وجود همه آنها برای حیات و رشد موجودات زنده ضروری است) می‌باشد. محققان ، خاک به دست آمده از منطقه‌ای نزدیک قطب شمال مریخ را با مقداری خاک باغچه زمینی مقایسه کردند و به این نتیجه رسیدند که خاک مریخ برای رشد گیاهانی چون مارچوبه (آسپاراگوس) مناسب است.

در آگوست ۲۰۰۸ ، کاوشگر فینیکس با انجام آزمایش‌های ساده‌ی شیمیایی - مثل مخلوط کردن آب زمین با خاک مریخ ، با هدف تعیین PH خاک مریخ - نشانه‌هایی از نمک پرکلرات پیدا کرد ، که این موضوع تئوری دانشمندان بسیاری را که ادعا کرده بودند خاک مریخ به طور قابل ملاحظه‌ای دارای خاصیت بازی است ، تأیید می‌کرد. PH خاک مریخ ۸.۳ اندازه‌گیری شد.

وجود پرکلرات بر سطح سیاره مریخ - البته در صورتی که قطعی شود - خاک مریخ را بیش از آن چیزی که تاکنون از آن شناخته شده است ، عجیب و متفاوت می‌کند. البته آزمایش‌ها و بررسی‌های بیشتری در این مورد لازم است ، چرا که این احتمال وجود دارد که پرکلرات یافت شده بر سطح مریخ ناشی از منبعی زمینی - مثلا خود کاوشگر (چه در نمونه‌ها و چه در تجهیزاتش) - بوده باشد.

جو مریخ

جوّ زمین شامل ۷۷ درصد نیتروژن و ۲۱ درصد اکسیژن است ، درحالی که در جو مریخ ۹۵ درصد دی‌اکسید کربن ، ۳ درصد نیتروژن ، ۱.۶ درصد آرگون و فقط مقدار ناچیزی اکسیژن و آب وجود دارد. جو سیاره سرخ بسیار رقیق است ، به طوری که فشار جوی سطح آن ، معادل یک صدم فشار جو زمین در سطح دریاست. علاوه بر این ، جو مریخ محافظ خوبی در برابر تابش‌های مرگبار فضایی نیست.

بیشتر مناطق مریخ بسیار سرد است؛ دمای هوا در قطب‌های آن می‌تواند تا ۱۳۰ درجه زیر صفر پایین برود.

به دلیل رقیق بودن هوای سیاره ، دمای هوا به سرعت تغییر می‌کند؛ مثلا فقط لحظاتی پس از طلوع خورشید دما در سطح بیش از ۲۰ درجه افزایش می‌یابد. در هر لحظه دمایی که پای شما احساس می‌کند (هوای نزدیک سطح) با دمای هوای اطراف سر شما ممکن است تا ۲۰ درجه اختلاف داشته باشد. به این ترتیب اگر روی استوای مریخ باشید ، دمای سطح ۲۰ درجه سلیسیوس و دمای اطراف سر شما صفر درجه است.

در مریخ بادهایی با سرعت زیاد (متجاوز از ۲۰۰ کیلومتر بر ساعت) می‌وزد که سبب می‌شود غبارها در ارتفاع ۴۰ کیلومتری معلق بمانند؛ علت ایجاد این بادها غالبا اختلاف دما توأم با اختلاف فشار است.

ابرهای مریخی

ابرهای سیاره مریخ عموما از غبار ٬ مه ٬ شبنم و ذرات دیگر تشکیل شده و دارای رنگهای متفاوتی هستند. در حالی كه جو سیاره بیشتر از دی اکسید کربن تشکیل شده ، اما ذرات آب موجود در جو سیاره هم می‌توانند با سرد و منقبض شدن ، ابر به وجود آورند.

۱- ابرهای سفید : ابرهای سفید رنگ بیشتر در نواحی میانه و استوایی - به ویژه بین فصل‌های بهار و پاییز - دیده می‌شوند. این ابرها پدیده‌ای روزانه هستند كه در اول صبح تشکیل شده و با افزایش دما در میانه‌ی روز از بین می‌روند. ابرهای سفید در نیمکره‌ای که پوشش قطبی آن در حال ذوب شدن است بیشتر به چشم می‌خورند.

۲- ابرهای سفید - آبی : این ابرها معمولا با ابرهای سفید شکل می‌گیرند و البته بعضی مواقع تشخیص آنها مشکل است. عقیده بر این است که این ابرها در ارتفاعات پایین جو سیاره شکل گرفته و احتمالا مه و شبنم سطحی هستند.

۳- ابرهای زرد رنگ : این ابرها معمولا زمانی که سیاره در حضیض مداری قرار دارد (یعنی زمانی که با خورشید کمترین فاصله را دارد) به وجود می‌آیند؛ چون در این زمان گرمای خورشید موجب صعود بادهای حاوی ذرات غبار سطحی می‌شود. اگر چه ابرهای زرد رنگ معمولا کوچک و با عمر کم هستند ، اما در بعضی موارد حتی می‌توانند کل سطح سیاره را در بر گیرند. این ابرها معمولا در نواحی Hellas Planitia و Serpentis Mare شکل می‌گیرند؛ البتـــه می‌توان انتظــار شکل‌گیــری آنها را در نواحــی Chryse ٬ Solis Lacus ٬ Lsidis Regio و Aeria نیز داشت.

۴- ابرهای دبلیو شکل : این ابرها با نواحی آتشفشانی سیاره مانند Olympus Mons ٬ Pavonis Mons ٬ Ascraeus Mons و Arsia Mons همراه هستند ، كه معمولا بزرگ بوده و سریع حرکت می‌کنند.

طوفان های غباری

این طوفان‌ها در هر زمانی می‌توانند رخ دهند ، اما در زمانی که سیاره مریخ در حضیض مداری بوده و گرمای خورشید موجب وقوع بادهای سریع‌السیر سطحی می‌شود ، بیشتر رخ می‌دهند. این طوفان‌ها می‌توانند مقطعی بوده و یا کل سیاره را در بر گیرند و موجب ناپدید شدن عوارض سطحی سیاره از دید زمینیان شوند. گفتنی است برای مشاهده‌ی عوارض سطحی سیاره ، بهتر است که از فیلترهای ویژه‌ی رصد مریخ استفاده گردد.

خروج از مرکز

خروج از مرکز سیاره مریخ متغیر است و از ۰,۰۰۹ درجه تا ۰,۱۰۴ درجه تغییر می‌کند. در عصر حاضر خروج از مرکز آن ۰,۰۹۳ درجه است. مدت زمان این تغییر بین صدها سال تا هزاران سال متغیر است.

قمرهای مریخ

در سال 1877 میلادی ، هنگامی که شیپارلی به دقت در حال ترسیم کانالها بر روی نقشه‌هایش بود ، یک ستاره‌شناس آمریکایی به نام آسف هال نیز در حال مشاهده‌ی مریخ بود؛ او از نوعی تلسکوپ انعکاسی جدید ۶۶ سانتیمتری واقع در رصدخانه‌ی نیروی دریایی ایالات متحده (در شهر واشنگتن) استفاده می کرد. ستاره‌شناسان سال‌ها به دنبال قمرهای مریخ بودند. یوهان کپلر در قرن هفدهم میلادی اعلام کرده بود که سیاره مریخ باید دو قمر داشته باشد. او معتقد بود که در ورای منظومه شمسی یک الگوی ریاضی نهفته است. طبق این الگو تعداد قمرهای سیاراتی که پس از زمین قرار دارند باید افزایش یابد. به این ترتیب که تعداد آن‌ها هر دفعه باید دو برابر شود. با توجه به این که زمین دارای یک قمر است و در زمان کپلر تصور می‌شد که سیاره‌ مشتری چهار قمر دارد ، بنابراین طبق ریاضیات حاکم بر این تئوری مریخ باید دو قمر داشته باشد.

آسف هال در ابتدای اوت 1877 میلادی ، مشاهدات طاقت فرسایی را برای یافتن اقمار مریخ آغاز کرد. در آن زمان نزدیکی مریخ به زمین مشکلاتی را ایجاد می‌کرد. سیاره مریخ آن قدر نزدیک بود که به هنگام مشاهده‌ی آن توسط تلسکوپ ، درخشندگی قابل توجهش ، اشکالاتی را در رصد این سیاره ایجاد می‌کرد. هال در یازدهم اوت متقاعد شد که چیزی نمی‌تواند بیابد؛ ولی همسرش به او اصرار کرد که بار دیگر نگاه کند و بالاخره در آن شب او متوجه چیزی شد. آن جرم آسمانی خیلی کوچک بود ولی قطعا وجود داشت. بعد از مدتی آسمان ابری شد. در شانزدهم اوت ، آسمان دوباره صاف شد و هال توانست قمر مریخ را به وضوح مشاهده کند. در روز هفدهم اوت هال با پیدا کردن قمر دوم سیاره مریخ به هیجان آمد. به این ترتیب نظریه‌ی دو برابر شدن اقمار درست به نظر می‌رسید. دانشمندان همچنان تصور می‌کردند که سیاره شتری دارای چهار قمر و سیاره زحل دارای هشت قمر است. اما آنها در سال 1892 میلادی قمر پنجم مشتری و در سال 1898 میلادی قمر نهم سیاره زحل را کشف کردند. اکنون آشکار شده بود که تعداد اقمار سیارات مطابق نظر کپلر نیست.

آسف هال اقمار سیاره مریخ را به صورت نقاطی نورانی و متحرک مشاهده کرد. ولی تصاویری که در سال 1969 میلادی توسط فضاپیمای مارینر و در سال 1975 توسط وایکینگ ارسال شد ، نشان داد که اقمار دوقلوی مریخ ظاهری بسیار ناهنجار و بی قاعده دارند. هال این اقمار را به افتخار اسب‌های کالسکه‌ی خدای جنگ در افسانه یونان : فوبوس (به معنای خدای ترس) و دیموس (به معنای خدای وحشت) نامید.

قمرهای مریخ

آسف هال نتوانست اندازه اقمار مریخ را تعیین کند. اما مشاهدات بعدی نشان داد که طول قمر بزرگتر مریخ (یعنی فوبوس) تقریبا ۲۷ کیلومتر است. فوبوس خیلی به مریخ نزدیک است و در یک مدار دایره‌ای شکل و به فاصله ۹۳۸۰ کیلومتری آن قرار دارد. نزدیکی زیاد باعث می‌شود که این قمر با سرعت زیادی حول مریخ بچرخد؛ به طوری که هر چرخش کامل آن ۷ ساعت و ۵۱ دقیقه طول می‌کشد.

دیموس هم مانند فوبوس دارای یک مدار دایره‌ای شکل است ، ولی در فاصله ۲۳۵۰۰ کیلومتری مریخ قرار دارد. طول دیموس در حدود ۱۵ کیلومتر است و ۳۱ ساعت و ۵ دقیقه طول می‌کشد تا یک بار به دور مریخ بچرخد. فوبوس و دیموس هر دو خاکستری رنگ هستند و به خاطر وجود دهانه‌های آتشفشانی ، شبیه شهاب‌سنگ‌های آبله‌گون به نظر می‌رسند. این دو قمر نیز مانند قمر زمین ، به دلیل پدیده‌ی قفل‌شدگی گرانشی ، همیشه یک روی خود را به سیاره مریخ نشان می‌دهند.

مقابله مریخ و زمین

توجه به مدت زمان سال مریخی (۶۸۹ روز) و سال زمینی (۳۶۵ روز) نشان می‌دهد که فاصله زمانی هر دو مقابله حدود دو سال و دو ماه است. اما با توجه به بیضی بودن مدار هر دو سیاره می‌توان انتظار داشت که فاصله بین زمین و سیاره مریخ در هر مقابله متفاوت باشد. کمترین فاصله ، زمانی رخ می‌دهد که زمین در اوج و مریخ در حضیض مدار خود باشد؛ در این حالت زمین و مریخ تا ۵۶ میلیون کیلومتر به هم نزدیک خواهند شد. دورترین فاصله بین دو سیاره در مقابله می‌تواند تا ۱۰۰ میلیون کیلومتر افزایش یابد.

کمترین فاصله بین زمین و مریخ در مقابله‌هایی رخ می‌دهد که در دوره‌های ۱۵ تا ۱۷ ساله تکرار می‌شوند. اما آنچه حائز اهمیت است توجه به این نکته می‌باشد که فاصله دو سیاره در مقابله‌های نزدیک الزاما یکی نیست و به همین دلیل است که نزدیک‌ترین مقابله‌ها (مانند آنچه در ۲۷ آگوست سال ۲۰۰۳ رخ داد) در فواصل زمانی بسیار طولانی رخ می‌دهند.

جهت‌گیری مدار سیاره مریخ در فضا به هنگام مقابله‌ی نزدیک به گونه‌ای است که مریخ در جهت صورت فلکی دلو و یا در نزدیکی صورت فلکی جدی قرار می‌گیرد. از طرفی کره زمین نیز در مرداد ماه هر سال از این مکان می‌گذرد. بنابراین مقابله‌ی نزدیک دو سیاره همیشه در مرداد یا شهریور ماه (هر ۱۵ تا ۱۷ سال یک بار) رخ می‌دهد. در این هنگام مریخ در جنوب استوای سماوی قرار دارد ، بنابراین این نوع مقابله‌ها از عرض‌های جغرافیایی جنوبی زمین بهتر مشاهده می‌شوند. عکس این مطلب در مقابله‌های دور صادق است ، زیرا این نوع مقابله‌ها در صورت فلکی اسد و در ماه بهمن و اسفند رخ می‌دهند ، در نتیجه از نیمکره شمالی زمین بهتر دیده می‌شوند.

کاوش مریخ

تلسکوپ‌های واقع در زمین نمی‌توانستند وجود حیات در سیاره مریخ را اثبات کنند. حتی رصد خانه‌ای برای مطالعه‌ی سیارات - به ویژه مریخ - ساخته شد ، اما باز ماهیت نمودهای سطح مریخ جزء اسرار باقی ماند. ولی امروزه ، سفینه‌های فضایی در مریخ فرود آمده و اطلاعات زیادی کسب کرده‌اند. در سال 1976 میلادی (1355شمسی) ، سفینه‌های وایکینگ 1 و 2 در سطح مریخ نشستند. آنها عکس‌های رنگی شگفت‌آوری به زمین فرستادند و همچنین آزمایش‌هایی در مورد خاک آن به عمل آوردند. به غیر از این دو سفینه ، سفینه‌های زیادی به طرف مریخ روانه شده‌اند و در مدارهایی به دور آن قرار گرفته‌اند. هزاران عکسی که آنها تهیه کرده‌اند ، اطلاعات ما را در مورد مریخ بسیار افزایش داده است.

وجود حیات در مریخ

ما امروزه می‌دانیم که هیچ نوع گیاهی (حتی اشکال ساده‌ی آن ، مانند : خزه و گلسنگ) در سیاره مریخ وجود ندارد ، اگر هم حیاتی در آن باشد ، به صورت گیاهان بسیار ساده‌ای است که هنوز کشف نشده‌اند. به ‌احتمال زیاد اکنون در مریخ هیچ گونه حیاتی وجود ندارد ، ولی ممکن است در گذشته بسیار دور ، وضع دیگری در آن حکمفرما بوده باشد. زمانی در این سیاره ، جریان‌های پر آب - به صورت جویبار و رودخانه - وجود داشته ‌است. در حال حاضر ، دانشمندان عقیده دارند که تنها آب موجود در مریخ ، در نواحی کلاهک‌های یخی قطب‌های آن است ، که هیچگاه ذوب نمی‌شوند.

گردآورنده: دنیاها، دانشنامۀ فارسی | www.donyaha.ir