دانشمندان برای اولین بار شواهد مستقیمی از فرسایش جو مریخ کشف کردند

در این تحقیق برای اولین‌بار شواهد مستقیمی از اسپاتِرینگ در جو مریخ پیدا شده که از عوامل اصلی نابودی جو و آب‌های این سیاره است.

دانشمندان در مطالعه جدیدی با بررسی داده‌های 9 ساله فضاپیمای MAVEN اعلام کرده‌اند که یون‌های موجود در جو مریخ تحت‌تأثیر باد خورشیدی دچار فرایندی به نام اسپاترینگ می‌شوند و این پدیده نقش مهمی در نابودی تدریجی جو این سیاره داشته است.

پدیده اسپاترینگ چیست؟

پدیده‌ اسپاترینگ در علم فیزیک و اخترشناسی به فرایندی گفته می‌شود که طی آن ذرات باردار پرانرژی، مانند یون‌های باد خورشیدی، با اتم‌ها یا مولکول‌های موجود در جو یک سیاره برخورد می‌کنند و آن‌ها را به بیرون از جو پرتاب می‌کنند. در مورد مریخ، اسپاتِرینگ یکی از دلایل اصلی از بین رفتن تدریجی جو آن محسوب می‌شود. چون مریخ برخلاف زمین فاقد میدان مغناطیسی قوی است، نمی‌تواند از جو خود در برابر ذرات پرانرژی خورشید محافظت کند.

البته این فرایند بسیار آهسته انجام می‌شود، اما در طول میلیون‌ها سال و از زمانی که خورشید جوان‌تر و فعال‌تر بوده، باعث شده جو مریخ به‌شدت نازک شود و شرایط آن برای حفظ آب مایع و حیات احتمالی از بین برود.

یافته‌های جدید درباره فرسایش جو مریخ

در این تحقیق، دانشمندان تمرکز خود را بر یون آرگون معطوف کرده‌اند؛ عنصری که شاخص مهمی برای ردگیری فرایند اسپاتِرینگ به‌شمار می‌رود. بررسی آنها نشان می‌دهد در ارتفاع بالای 350 کیلومتری از سطح مریخ، چگالی یون آرگون بسته به جهت میدان الکتریکی باد خورشیدی، به‌شدت تغییر می‌کند، درحالی‌که در ارتفاعات پایین‌تر، این چگالی ثابت‌تر است.

این تفاوت‌ها، به‌ویژه در زمان وقوع طوفان‌های خورشیدی، شدیدتر نیز شده‌اند و نشان می‌دهند که اسپاتِرینگ هنوز هم در جو مریخ ادامه دارد.

پژوهشگران همچنین دریافته‌اند که در اثر این پدیده، ایزوتوپ‌های سبک‌تر آرگون راحت‌تر از جو خارج می‌شوند و ایزوتوپ‌های سنگین‌تر باقی می‌مانند؛ مسئله‌ای که به‌خوبی می‌تواند فرایند فرسایش جو را در طول میلیون‌ها سال توضیح دهد. آن‌ها تأکید دارند که نبود میدان مغناطیسی سراسری در مریخ، یکی از دلایل اصلی وقوع این نوع فرسایش جوی است.

این یافته‌ها نه‌تنها نظریه‌های قبلی درباره علت سرد و خشک شدن مریخ را تأیید می‌کنند، بلکه نشان می‌دهند اسپاتِرینگ احتمالاً از زمان‌های بسیار دور فعال بوده و عامل اصلی از دست رفتن بخش زیادی از جو و آب سطحی این سیاره است؛ به‌ویژه در دوران ابتدایی که تابش فرابنفش خورشید بسیار قوی‌تر از امروز بوده است.

یافته‌های جدید حاصل تجزیه‌ و تحلیل 9 سال داده‌های جمع‌آوری‌شده توسط فضاپیمای مدارگرد MAVEN است؛ فضاپیمایی که از سال 2014 در مدار مریخ قرار دارد و به بررسی دقیق جو این سیاره مشغول است.