آشنایی کامل با مریخ | چرا سیاره سرخ آینده بشریت است؟

مقدمه

آیا تا به حال به آسمان شب نگاه کرده‌اید و آن نقطه قرمز درخشان را دیده‌اید که میان ستارگان می‌درخشد؟ آن نقطه، مریخ است؛ سیاره‌ای که بیش از هر جرم آسمانی دیگر، تخیل بشر را به چالش کشیده و امید به آینده‌ای فراتر از زمین را زنده نگه داشته است. اما چه چیزی مریخ را از میان هزاران جرم آسمانی به یک هدف استراتژیک برای بقای نوع بشر تبدیل کرده است؟

مریخ تنها سیاره‌ای است که شرایطش با زمین قابل مقایسه باشد. روزهایی با طول تقریباً مشابه، فصول چهارگانه، شواهد محکم از وجود آب در گذشته، و فاصله نسبتاً کم از سیاره ما، همگی این سیاره را به گزینه‌ای واقع‌بینانه برای گسترش حضور بشر در فضا تبدیل کرده‌اند. در حالی که سیارات دیگر یا بسیار گرم هستند، یا بسیار سرد، یا دارای جو سمی و فشار کشنده، مریخ با تمام سختی‌هایش شانسی برای زیست می‌دهد.

این سیاره کلید فهم گذشته زمین و پیش‌بینی آینده آن است. مطالعه تغییرات اقلیمی مریخ که جویی متراکم را به غلاف نازک گازی تبدیل کرد، می‌تواند درک بهتری از بحران‌های زیست‌محیطی زمین به ما بدهد. کشف نشانه‌های احتمالی حیات میکروبی در مریخ می‌تواند تنهاترین پرسش بشریت را پاسخ دهد: آیا ما در این کیهان تنها هستیم؟

در این مقاله به سفری جامع در دنیای مریخ خواهیم پرداخت. از ویژگی‌های منحصربه‌فرد سطح و جو این سیاره گرفته تا تاریخچه کاوش‌های انسانی و برنامه‌های بلندپروازانه‌ای که قرار است در دهه‌های آینده انسان را به این سیاره برسانند. چالش‌های زندگی در مریخ، امکان وجود حیات، و جایگاه این سیاره در فرهنگ و اساطیر را نیز بررسی خواهیم کرد. اگر می‌خواهید بدانید چرا مریخ تنها امید بشر برای تبدیل شدن به گونه‌ای چندسیاره‌ای است، با ما همراه باشید.

مریخ چیست؟ آشنایی با سیاره سرخ

موقعیت مریخ در منظومه شمسی

مریخ چهارمین سیاره از خورشید و دومین سیاره کوچک منظومه شمسی پس از عطارد است. این سیاره در فاصله میانگین 227.9 میلیون کیلومتری از خورشید قرار دارد و در دسته سیارات سنگی یا زمین‌مانند طبقه‌بندی می‌شود.

جالب است بدانید که نور خورشید ۱۲ دقیقه و ۴۰ ثانیه طول می‌کشد تا به مریخ برسد، در حالی که این زمان برای زمین تنها ۸ دقیقه و ۲۰ ثانیه است!

این فاصله بیشتر به معنای دریافت نور کمتر است؛ مریخ تنها نصف نوری را که زمین دریافت می‌کند، از خورشید می‌گیرد. با این حال، این میزان نور همچنان برای کشت گیاه در شرایط گلخانه‌ای کافی است که نویدبخش امکان کشاورزی در این سیاره می‌باشد.

مریخ بین زمین و کمربند سیارک‌ها واقع شده و به همین دلیل دسترسی به آن نسبت به سیارات غول‌پیکر گازی مانند مشتری یا زحل بسیار آسان‌تر است.

نام‌های مختلف مریخ در فرهنگ‌های مختلف

پیش از اینکه مریخ را به عنوان یک سیاره بشناسیم، باید بدانیم که این جرم آسمانی در فرهنگ‌های مختلف نام‌ها و معانی متفاوتی داشته است. در فرهنگ ایرانی باستان، این سیاره را بهرام می‌نامیدند و به عنوان نماد جنگ و خصومت می‌شناختند. در کتب قدیمی فارسی، عناوینی چون فلک شحنه پنجم یا سایس رواق پنجم برای آن به کار می‌رفت.

ریشه‌شناسی نام "مریخ" جالب توجه است. این واژه مأخوذ از "مرخ" است که درختی برای آتش‌زنه بوده یا به معنای تیر بدون پر که در حرکت پیچ و تاب می‌خورد. این توصیف مشابه حرکت سیاره در آسمان شب است که به نظر می‌رسد در مسیر خود جلو و عقب می‌رود.

در فرهنگ رومی، این سیاره مارس (Mars)  نامیده می‌شد که برگرفته از نام خدای جنگ رومی است. مصریان باستان آن را هر دشر (Her Desher) می‌نامیدند که به معنای "سرخ" است. این تطابق نام‌ها در تمدن‌های مختلف با مفهوم جنگ و خشونت، نشان از رنگ قرمز خون‌آلود این سیاره دارد که از دیرباز توجه انسان‌ها را به خود جلب کرده است.

چرا مریخ "سیاره سرخ" نامیده می‌شود؟

رنگ مشخص قرمز مریخ که از زمین هم با چشم غیرمسلح قابل مشاهده است، ناشی از حضور گسترده اکسید آهن (زنگ آهن) در خاک و سنگ‌های سطحی آن است. این ترکیب شیمیایی محصول واکنش‌های طولانی‌مدت بین آهن موجود در سطح مریخ با اکسیژن و احتمالاً آب در گذشته دور است.

تصور کنید کل سطح یک سیاره را با لایه‌ای از زنگ‌زدگی بپوشانید؛ دقیقاً این است که در مریخ اتفاق افتاده است. این رنگ خاص باعث شده که از دوران باستان، تمدن‌های مختلف مریخ را با خدایان جنگ مرتبط بدانند.

مشخصات فیزیکی دقیق مریخ

بیایید با اعداد دقیق با مریخ آشنا شویم:

اندازه و ابعاد

• قطر: 6,790 کیلومتر (دقیقاً نصف قطر زمین)

• مساحت سطح: 144 میلیون کیلومتر مربع (برابر با خشکی‌های زمین)

• حجم: تنها 15 درصد حجم زمین

• جرم: 6.4171 × 10²³ کیلوگرم (10.7 درصد جرم زمین)

گرانش و جاذبه: جاذبه مریخ 3.71 متر بر مجذور ثانیه است که تنها 38 درصد گرانش زمین محسوب می‌شود. این بدان معناست که اگر شما در زمین 100 کیلوگرم وزن دارید، در مریخ تنها 38 کیلوگرم احساس سنگینی خواهید کرد. همچنین می‌توانید در مریخ 2.5 برابر بیشتر از زمین بپرید!

زمان و مدار: یک روز مریخی (که به آن "سول" گفته می‌شود) 24 ساعت و 37 دقیقه طول می‌کشد. این شباهت شگفت‌انگیز به روز زمین، یکی از دلایل اصلی انتخاب مریخ برای سکونت انسان است. اما یک سال مریخی 687 روز زمینی یا 668 سول مریخی طول می‌کشد، زیرا مدار این سیاره بزرگ‌تر و دورتر از خورشید است.

سرعت گریز: 5.03 کیلومتر بر ثانیه (برای مقایسه، سرعت گریز زمین 11.2 کیلومتر بر ثانیه است)

مقایسه مریخ با زمین

هر دو سیاره سنگی با فصول چهارگانه هستند، اما تفاوت‌های اساسی نیز دارند. جو مریخ تنها 0.6 درصد غلظت جو زمین را دارد که یعنی فقط یک صدم فشار جوی زمین. این فشار بسیار پایین باعث می‌شود آب مایع نتواند در سطح مریخ پایدار بماند و یا بخار شود یا یخ بزند.

دمای متوسط سطح مریخ حدود منفی 63 درجه سانتی‌گراد است، در حالی که دمای زمین حدود 15 درجه مثبت است. با این حال، در نزدیکی استوا و در طول روز، دما می‌تواند به 20 درجه سانتی‌گراد برسد که شرایط نسبتاً راحتی برای استاندارهای سیاره‌ای به شمار می‌آید.

یکی دیگر از تفاوت‌های مهم، فاصله این دو سیاره از یکدیگر است. فاصله زمین تا مریخ ثابت نیست و بسته به موقعیت آن‌ها در مدارشان تغییر می‌کند:

• نزدیک‌ترین فاصله: 55-56 میلیون کیلومتر

• دورترین فاصله: 400 میلیون کیلومتر

• مقابله‌های نزدیک هر 15-17 سال یکبار اتفاق می‌افتند

• نزدیک‌ترین مقابله در تاریخ: 27 آگوست 2003

ساختار داخلی مریخ

درست مانند زمین، مریخ نیز ساختاری لایه‌لایه دارد که شامل پوسته، گوشته و هسته است. شناخت این ساختار برای فهم تاریخ زمین‌شناسی مریخ و دلیل تبدیل شدن آن از یک سیاره گرم و مرطوب به جهانی سرد و خشک، حیاتی است.

پوسته مریخ

پوسته مریخ لایه بیرونی سیاره است که ضخامتی بین 10 تا 50 کیلومتر دارد. این لایه از ترکیبات معدنی غنی از آهن، منیزیم، آلومینیوم، کلسیم و پتاسیم تشکیل شده است. جالب اینجاست که پوسته مریخ نسبت به زمین نازک‌تر است و برخلاف زمین، صفحات تکتونیکی فعال ندارد.

همین نبود حرکات تکتونیکی است که باعث شده آتشفشان‌هایی مانند المپوس مانس به این بزرگی برسند، چرا که یک نقطه داغ زیرسطحی می‌تواند برای میلیون‌ها سال در همان موقعیت باقی بماند و مداوم گدازه را روی هم بریزد.

گوشته مریخ

زیر پوسته، گوشته مریخ قرار دارد که ضخامتی بین 1,240 تا 1,880 کیلومتر دارد. این لایه از سیلیکات‌های سنگی تشکیل شده و احتمالاً بخشی از آن هنوز گرم و نیمه‌مذاب است. گوشته مسئول فعالیت‌های آتشفشانی گذشته مریخ بوده و شکل‌گیری ویژگی‌های سطحی عظیم این سیاره را رقم زده است.

هسته مریخ و نبود میدان مغناطیسی

در مرکز مریخ، هسته‌ای با شعاع تخمینی 1,500 تا 2,100 کیلومتر قرار دارد که از آهن، نیکل و مقادیر قابل توجهی گوگرد تشکیل شده است. برخلاف انتظار، این هسته به جای جامد بودن، مایع یا نیمه‌مایع است.

اما نکته کلیدی اینجاست: هسته مریخ غیرفعال است و میدان مغناطیسی قوی تولید نمی‌کند. زمین به لطف هسته مذاب و چرخشی خود، یک میدان مغناطیسی قوی دارد که مانند یک سپر از سیاره در برابر باد خورشیدی و پرتوهای کیهانی محافظت می‌کند.

نبود این سپر محافظ در مریخ، پیامدهای فاجعه‌باری داشته است. باد خورشیدی به مرور زمان جو مریخ را تحلیل برده و به فضا پراکنده کرده است. همین فرآیند باعث شده فشار جوی کاهش یابد و در نتیجه آب‌های سطحی مریخ تبخیر شده و به فضا فرار کنند. به عبارتی، نبود میدان مغناطیسی دلیل اصلی تبدیل مریخ از یک جهان آبدار و بالقوه زیست‌پذیر به بیابانی سرد و خشک است.

ویژگی‌های منحصربه‌فرد سطح مریخ

سطح مریخ موزه‌ای از شگفتی‌های زمین‌شناسی است که هر کدام داستانی از گذشته پرتلاطم این سیاره را روایت می‌کنند.

المپوس مانس؛ بزرگ‌ترین آتشفشان منظومه شمسی

المپوس مانس با ارتفاع 21.9 کیلومتر از سطح پایه خود، تقریباً سه برابر کوه اورست و بزرگ‌ترین آتشفشان شناخته‌شده در منظومه شمسی است. این کوه عظیم با قطری حدود 600 کیلومتر، می‌توانست کل کشور فرانسه را بپوشاند.

دلیل این اندازه خارق‌العاده را قبلاً ذکر کردیم: فقدان صفحات تکتونیکی فعال.

در زمین، صفحات تکتونیک مدام در حرکت هستند و آتشفشان‌ها را جابجا می‌کنند، اما در مریخ یک نقطه داغ زیرسطحی می‌تواند برای میلیون‌ها سال در همان موقعیت باقی بماند و لایه بر لایه گدازه را روی هم بریزد.

والس مارینریس؛ عظیم‌ترین دره مریخ

والس مارینریس دره‌ای عظیم بر سطح مریخ است که با طولی بیش از ۴٬۰۰۰ کیلومتر، پهنایی تا ۲۰۰ کیلومتر و عمقی تا ۷ کیلومتر، حدود چهار برابر بزرگ‌تر از گرند کنیون در ایالات متحده به شمار می‌آید. برای درک بزرگی آن، کافی است تصور کنید دره‌ای که از تهران تا لندن امتداد داشته باشد!
این ساختار شگفت‌انگیز احتمالاً در اثر ترکیبی از فعالیت‌های تکتونیکی، فروپاشی سطحی و فرسایش تشکیل شده است. دانشمندان بر این باورند که این دره می‌تواند نشانه‌هایی از تاریخچه زمین‌شناسی پیچیده مریخ و احتمالاً جریان‌های آبی در گذشته باشد.

دهانه‌های برخوردی و گیل کریتر

به دلیل جو نازک مریخ، شهاب‌سنگ‌ها با سرعت بسیار بالایی به سطح آن برخورد می‌کنند و دهانه‌های برخوردی بزرگی ایجاد می‌کنند. در زمین، بسیاری از شهاب‌سنگ‌ها در جو می‌سوزند و به سطح نمی‌رسند، اما در مریخ این محافظت وجود ندارد.

یکی از مهم‌ترین این دهانه‌ها، گیل کریتر است که کاوشگر کنجکاوی در آن فرود آمد. این دهانه که قطری حدود 154 کیلومتر دارد، شواهد قانع‌کننده‌ای از وجود دریاچه‌ای قدیمی در میلیاردها سال پیش را نشان می‌دهد. لایه‌های رسوبی و مواد معدنی آبدار کشف‌شده در این منطقه، نشان‌دهنده محیطی است که می‌توانسته از حیات میکروبی پشتیبانی کند.

یخ‌های قطبی مریخ

قطب‌های شمالی و جنوبی مریخ دارای کلاهک‌های یخی دائمی هستند که از ترکیبی از آب یخ‌زده و دی‌اکسید کربن جامد (یخ خشک) تشکیل شده‌اند. اندازه این کلاهک‌ها با تغییر فصول به طور چشمگیری تغییر می‌کند.

در تابستان مریخی، یخ خشک تصعید می‌شود و به جو بازمی‌گردد، اما لایه زیرین از آب یخ‌زده باقی می‌ماند. یافته جالب این است که حجم یخ موجود در قطب جنوبی به تنهایی کافی است که در صورت ذوب شدن، کل سطح مریخ را تا ارتفاع 11 متر بپوشاند. این ذخایر یخی می‌توانند منبع حیاتی آب برای مأموریت‌های آینده انسانی به مریخ باشند.

جو و شرایط آب و هوایی مریخ

جو مریخ یکی از چالش‌برانگیزترین جنبه‌های این سیاره برای زندگی انسان است، اما درک آن برای هر برنامه کاوش یا سکونت ضروری است.

ترکیب و ساختار جو مریخ

جو مریخ بسیار نازک است و فشاری معادل 0.6 درصد فشار جوی زمین در سطح دریا دارد. به عبارت دیگر، فشار جو مریخ تنها یک صدم فشار زمین است. این جو عمدتاً از ترکیبات زیر تشکیل شده است:

• دی‌اکسید کربن (CO₂): 95-96 درصد

• نیتروژن (N₂): 2.7-3 درصد

• آرگون (Ar): 1.6 درصد

• اکسیژن (O₂): 0.13 درصد (در مقابل 21 درصد در زمین)

• مونوکسید کربن (CO): 0.08 درصد

• بخار آب (H₂O): 0.03 درصد

وجود ناچیز اکسیژن و فقدان لایه اوزون، باعث می‌شود سطح مریخ به شدت در معرض پرتوهای مضر فرابنفش خورشید و تابش کیهانی قرار گیرد.

نکته مهم: فشار بدن انسان از فشار جو مریخ بیشتر است، بنابراین بدون لباس فضایی حتی برای ثانیه‌ای، مایعات بدن به سرعت به سطح پوست می‌آیند و شروع به جوشیدن می‌کنند. این وضعیت می‌تواند منجر به آسیب‌های جدی یا حتی مرگ شود. لباس فضایی در مریخ نه یک گزینه، بلکه یک ضرورت مطلق است.

فشار جوی و تأثیر آن بر آب مایع

فشار بسیار پایین جوی مریخ یکی از بزرگ‌ترین چالش‌ها برای وجود آب مایع در سطح این سیاره است. در چنین فشار کمی، آب نمی‌تواند به صورت مایع پایدار بماند و یا سریعاً تبخیر می‌شود یا یخ می‌زند.

این پدیده به نقطه سه‌گانه آب مربوط می‌شود که در آن فشار و دما باید در محدوده خاصی باشند تا آب به صورت مایع وجود داشته باشد. در مریخ، این شرایط تنها به ندرت و در مکان‌ها و زمان‌های بسیار خاصی برقرار است.

نوسانات شدید دمایی در مریخ

یکی از ویژگی‌های بارز آب و هوای مریخ، نوسانات شدید دمایی در طول یک روز است. بیایید به اعداد دقیق نگاه کنیم:

• دمای روز در استوا: تا +20 درجه سانتی‌گراد

• دمای شب: تا -125 درجه سانتی‌گراد

• دمای قطب‌ها: تا -130 درجه سانتی‌گراد یا پایین‌تر

• میانگین دمای سطح: -60 درجه سانتی‌گراد

این تفاوت دمایی حدود 145 درجه‌ای در یک روز، بسیار بیشتر از هر جایی در زمین است و چالش بزرگی برای طراحی تجهیزات و سکونتگاه‌های مریخی ایجاد می‌کند. مواد باید بتوانند این انبساط و انقباض حرارتی شدید را بدون شکستن یا خرابی تحمل کنند.

طوفان‌های گرد و غبار عظیم مریخی

مریخ میزبان طوفان‌های گرد و غبار است که می‌توانند از یک منطقه کوچک شروع شده و به تدریج کل سیاره را بپوشانند. این طوفان‌های جهانی می‌توانند ماه‌ها طول بکشند و دید را به صفر برسانند. گرد و غبار می‌تواند تا ارتفاع 40 کیلومتری در جو مریخ بالا رود.

در سال 2018، یکی از این طوفان‌ها باعث شد کاوشگر آپورچونیتی که 15 سال در مریخ فعالیت داشت، به دلیل عدم دریافت نور خورشید کافی برای شارژ باتری‌هایش، برای همیشه خاموش شود. این واقعه نشان داد که طوفان‌های مریخی تنها یک پدیده جالب علمی نیستند، بلکه تهدیدی واقعی برای مأموریت‌ها و تجهیزات هستند.

تغییرات فصلی در سیاره سرخ

مریخ مانند زمین دارای چهار فصل است، اما به دلیل مدار بیضوی‌تر، طول و شدت این فصل‌ها متفاوت است. فصول مریخ تقریباً دو برابر فصول زمین طول می‌کشند:

• بهار نیمکره شمالی: 194 سول (طولانی‌ترین فصل)

• تابستان نیمکره شمالی: 178 سول

• پاییز نیمکره شمالی: 142 سول

• زمستان نیمکره شمالی: 154 سول (سردترین فصل)

تابستان در نیمکره جنوبی کوتاه‌تر اما گرم‌تر است، زیرا مریخ در این زمان به نزدیک‌ترین نقطه خود به خورشید می‌رسد. این تغییرات فصلی باعث تغییر اندازه کلاهک‌های یخی قطبی، ظهور و ناپدید شدن رگه‌های تیره در برخی شیب‌ها، و تغییر در الگوهای باد و طوفان می‌شود.

حقایق جذاب درباره جو و آب‌وهوای مریخ

برخی ویژگی‌های جو مریخ واقعاً شگفت‌انگیز و غیرمنتظره هستند:

غروب آبی: برخلاف زمین که غروب آفتاب قرمز و نارنجی دارد، در مریخ غروب آفتاب آبی است! این پدیده عجیب به دلیل نحوه پراکندگی نور توسط ذرات ریز گرد و غبار در جو نازک مریخ رخ می‌دهد.

برف دی‌اکسید کربن: در مریخ نه تنها برف آب، بلکه برف دی‌اکسید کربن (یخ خشک) نیز می‌بارد. این یخ خشک در دماهای بسیار پایین قطب‌ها به صورت جامد بر زمین می‌نشیند و در بهار مستقیماً به گاز تبدیل می‌شود بدون اینکه مایع شود.

نور کافی برای کشاورزی: اگرچه مریخ نور کمتری نسبت به زمین دریافت می‌کند، اما به لطف روز 24.6 ساعته‌اش، نور کافی برای کشت گیاه در شرایط گلخانه‌ای فراهم است. این یکی از امیدبخش‌ترین اخبار برای برنامه‌های سکونت انسانی است.

قمرهای مریخ؛ فوبوس و دیموس

مریخ دو قمر کوچک و نامنظم دارد که هر دو در سال 1877 توسط آساف هال کشف شدند. این قمرها نام‌های خود را از اساطیر یونانی گرفته‌اند؛ فوبوس به معنای "ترس" و دیموس به معنای "وحشت" که دو پسر آرس (مارس)، خدای جنگ بودند.

فوبوس؛ قمر بزرگ‌تر مریخ

فوبوس با قطر متوسط 22 کیلومتر، بزرگ‌ترین قمر مریخ است. این قمر نامنظم و سیاه‌رنگ در فاصله تنها 6,000 کیلومتری از سطح مریخ قرار دارد که نزدیک‌ترین فاصله هر قمری به سیاره میزبانش در منظومه شمسی است.

یکی از جالب‌ترین ویژگی‌های فوبوس سرعت بسیار بالای گردش آن است. فوبوس هر 7 ساعت و 39 دقیقه یک بار به دور مریخ می‌چرخد که یعنی از سطح مریخ، فوبوس سه بار در یک روز طلوع و غروب می‌کند! تصور کنید در یک روز سه بار ماه را ببینید که طلوع و غروب می‌کند.

دیموس؛ قمر کوچک‌تر

دیموس کوچک‌تر و دورتر از مریخ است، با قطر متوسط حدود 12 کیلومتر و فاصله 23,460 کیلومتری از مریخ. این قمر هر 30 ساعت یک بار به دور مریخ می‌چرخد.

از سطح مریخ، دیموس بیشتر شبیه یک ستاره درخشان به نظر می‌رسد تا یک قمر، چرا که به دلیل کوچک بودن و فاصله زیاد، جزئیات سطحی آن قابل مشاهده نیست و تنها به صورت یک نقطه نورانی در آسمان دیده می‌شود.

منشأ و تشکیل قمرهای مریخ

منشأ فوبوس و دیموس هنوز موضوع بحث علمی است. دو فرضیه اصلی وجود دارد:

فرضیه اسیر شدن: بر اساس این فرضیه، این قمرها در اصل سیارک‌هایی از کمربند سیارک‌ها بوده‌اند که بر اثر گرانش مریخ به دام افتاده‌اند. شکل نامنظم و ترکیب شیمیایی تیرهٔ آن‌ها، که شبیه به سیارک‌های نوع C است، از این دیدگاه پشتیبانی می‌کند.

فرضیه برخورد عظیم: بر اساس این فرضیه، در پی برخورد یک جرم بزرگ با مریخ، موادی به فضا پرتاب شده‌اند که در نهایت این دو قمر را شکل داده‌اند؛ فرایندی مشابه با نحوهٔ تشکیل ماه زمین. مدارهای تقریباً دایره‌ای و هم‌صفحهٔ آن‌ها با استوای مریخ از این دیدگاه پشتیبانی می‌کند.
احتمالاً پژوهش‌ها و مأموریت‌های آینده که نمونه‌برداری مستقیم از این قمرها را انجام دهند، پاسخ نهایی این معما را روشن خواهند کرد.

آینده فوبوس و احتمال برخورد با مریخ

فوبوس به‌آرامی، اما به‌طور پیوسته، در حال نزدیک شدن به مریخ است و هر صد سال حدود ۱٫۸ متر به این سیاره نزدیک‌تر می‌شود. محاسبات نشان می‌دهند که در ۳۰ تا ۵۰ میلیون سال آینده یکی از دو سناریوی زیر رخ خواهد داد:

برخورد مستقیم: فوبوس در نهایت به سطح مریخ برخورد می‌کند و دهانه‌ای عظیم پدید می‌آورد که ممکن است قطری چند صد کیلومتری داشته باشد.

تشکیل حلقه: پیش از برخورد، نیروهای گرانشی مریخ ممکن است فوبوس را از هم بپاشند و از بقایای آن حلقه‌ای از سنگ و خرده‌سنگ پیرامون مریخ شکل گیرد؛ حلقه‌ای شبیه به حلقه‌های زحل، اما بسیار کوچک‌تر.

خورشیدگرفتگی در مریخ

به دلیل اندازه بسیار کوچک فوبوس و دیموس نسبت به خورشید (از دید مریخ)، خورشیدگرفتگی در مریخ کامل نیست. زمانی که این قمرها جلوی خورشید عبور می‌کنند، تنها بخش کوچکی از نور خورشید را می‌پوشانند و بیشتر شبیه یک سایه کوچک یا لکه تیره بر روی قرص خورشید به نظر می‌رسند تا یک خورشیدگرفتگی کامل مانند آنچه در زمین تجربه می‌کنیم.

آب در مریخ؛ از گذشته تا امروز

آب کلید زندگی است، و جستجوی آب در مریخ یکی از مهم‌ترین اهداف کاوش این سیاره بوده است.

شواهد وجود آب مایع در گذشته مریخ

یکی از هیجان‌انگیزترین کشفیات دربارهٔ مریخ، شواهد محکم از وجود آب مایع در سطح این سیاره در گذشته است.
مواد معدنی خاصی که تنها در حضور آب تشکیل می‌شوند، در نقاط مختلف مریخ شناسایی شده‌اند:

• رسوبات سولفات که در آب‌های اسیدی تشکیل می‌شوند،

• کانی‌های رس که برای شکل‌گیری به آب خنثی یا قلیایی نیاز دارند،

• و هماتیت که معمولاً در محیط‌های آبی ایجاد می‌شود.

این یافته‌ها نشان می‌دهند که میلیاردها سال پیش، مریخ جوی متراکم‌تر داشته که می‌توانسته آب مایع را در سطح خود پایدار نگه دارد.

دره‌ها، کانال‌ها و دریاچه‌های خشک‌شده

ساختارهای ژئومورفولوژیک مریخ، داستان سیاره‌ای آبی در گذشته‌های دور را روایت می‌کنند. دره‌های عمیق، کانال‌های خشک، دلتاهای رسوبی و حوضچه‌های قدیمی که در نقاط مختلف مریخ دیده می‌شوند، همگی نشان‌دهندهٔ وجود جریان‌های گستردهٔ آب در گذشته‌اند.

دهانهٔ جیزرو، محل فرود کاوشگر پرسویرنس(Perseverance)  یا استقامت، یکی از بهترین نمونه‌ها به‌شمار می‌آید. این دهانه زمانی دریاچه‌ای بزرگ بوده که رودخانه‌ها به آن می‌ریختند و دلتایی رسوبی را شکل می‌دادند. لایه‌بندی‌های آشکار در سنگ‌های این منطقه، گواهی روشن بر رسوب‌گذاری‌های آبی در طول زمان است.

رگه‌های تیره فصلی و احتمال جریان آب شور

مدارگرد شناسایی مریخ (Mars Reconnaissance Orbiter)، رگه‌های تاریکی را کشف کرد که در فصول گرم در برخی شیب‌ها ظاهر می‌شوند و در زمستان محو می‌شوند. این "خطوط شیبی تکرارشونده (RSL)" در ابتدا به عنوان شواهدی از جریان آب شور زیرسطحی تفسیر شدند.

هرچند تحقیقات اخیر نشان داده که این پدیده می‌تواند به دلیل حرکت دانه‌های خشک ماسه نیز باشد، اما احتمال وجود آب شور زیرسطحی همچنان موضوع تحقیقات فعال است. آب شور می‌تواند در دماهای پایین‌تر از آب معمولی به صورت مایع باقی بماند.

آب یخ‌زده در قطب‌ها و زیر سطح

داده‌های به‌دست‌آمده از رادارهای نفوذکننده به سطح در مدارگردهای مریخی، وجود ذخایر گسترده‌ای از یخ آب را در قطب‌ها و زیرسطح مریخ تأیید کرده‌اند.
برخی از مهم‌ترین این کشفیات، به‌ترتیب زمانی، عبارت‌اند از:

2008  مأموریت فینیکس: این فرودگر در منطقه قطبی شمالی، خاکی را کشف کرد که حاوی مواد ضروری برای حیات بود و وجود یخ آب را زیر سطح تأیید کرد.

2015  کاوشگر کنجکاوی: خاک مرطوب حاوی آب نمک را شناسایی کرد که نشان می‌داد آب به صورت محلول در خاک وجود دارد.

 2015  اعلام ناسا: برای اولین بار به صورت رسمی تأیید کرد که جریان‌های فصلی آب شور در سطح مریخ وجود دارد.

 2016  کشف یخ عظیم در Utopia Planitia : بررسی‌های راداری، وجود ذخیره‌ای گسترده از یخ زیرسطحی را در مریخ نشان داده‌اند که از نظر حجم با دریاچهٔ سوپریور قابل مقایسه است و می‌تواند در مأموریت‌های آینده کاربرد حیاتی داشته باشد.

2022  شواهد آب قدیمی‌تر:  در سال ۲۰۲۲، شواهدی از وجود آب در مریخ حدود ۲.۵ میلیارد سال پیش کشف شد؛ یعنی حدود یک میلیارد سال دیرتر از آنچه پیش‌تر تصور می‌شد.
این کشف نشان می‌دهد که دورهٔ زمانی مناسب برای وجود حیات در مریخ طولانی‌تر از برآوردهای قبلی بوده است.
افزون بر این، برخی پژوهش‌ها احتمال وجود دریاچه‌های آب مایع زیرسطحی در قطب جنوبی مریخ را مطرح کرده‌اند.
این ذخایر یخی نه‌تنها می‌توانند منبعی حیاتی برای مأموریت‌های آینده باشند، بلکه محیط‌هایی بالقوه برای شکل‌گیری یا بقای حیات میکروبی نیز به شمار می‌روند.

کشف مواد معدنی آبدار توسط کاوشگرها

کاوشگرهای مریخی، به‌ویژه کنجکاوی (Curiosity) و استقامت (Perseverance) ،مواد معدنی گوناگونی را شناسایی کرده‌اند که تنها در حضور آب مایع تشکیل می‌شوند.
این مواد شامل کانی‌های رسی، سولفات‌ها، کربنات‌ها و حتی ترکیبات آلی پیچیده هستند.این یافته‌ها نشان می‌دهند که مریخ نه‌تنها در گذشته دارای آب فراوان بوده،بلکه از شرایط شیمیایی لازم برای شکل‌گیری و پایداری حیات میکروبی نیز برخوردار بوده است.
تنوع این ترکیبات معدنی حاکی از وجود محیط‌های گوناگون آبی در گذشتهٔ مریخ است؛از دریاچه‌های آب شیرین گرفته تا چشمه‌های گرم و محیط‌های اسیدی.

رصدهای اولیه و تاریخچه کاوش مریخ

رصدهای پیش از عصر فضایی

مریخ از دیرباز توجه ستاره‌شناسان را به خود جلب کرده است:

1610 گالیله:  برای اولین بار مریخ را با تلسکوپ مشاهده کرد، اگرچه تلسکوپ ساده او جزئیات زیادی نشان نمی‌داد.

1659 کریستین هویگنس: اولین نقشه ناقص از سطح مریخ را ترسیم کرد و ویژگی‌های سطحی تیره را شناسایی کرد که امروزه به عنوان Syrtis Major شناخته می‌شود.

1877 آساف هال: دو قمر مریخ، فوبوس و دیموس را کشف کرد.

1877 جووانی اسکیاپارلی: " گزارش مشاهدهٔ «کانال‌های مریخ» را منتشر کرد؛ ساختارهایی که بعدها مشخص شد توهمات نوری هستند. این برداشت نادرست، برای دهه‌ها این تصور را در میان مردم تقویت کرد که مریخ میزبان تمدنی هوشمند است.

مأموریت‌های اولیه فضایی

1965 مارینر 4:  نخستین فضاپیمایی بود که از کنار مریخ عبور کرد و ۲۲ تصویر نزدیک از سطح آن به زمین ارسال نمود.
این تصاویر، دهانه‌های برخوردی متعدد را نشان داد و برای همیشه به افسانهٔ کانال‌ها و تمدن مریخی پایان داد.

1976 برنامه وایکینگ:  در ۲۰ ژوئیهٔ ۱۹۷۶، فضاپیمای وایکینگ ۱ به‌عنوان نخستین فضاپیمای آمریکایی با موفقیت بر سطح مریخ فرود آمد و اولین تصاویر دقیق از سطح سیاره را به زمین فرستاد.
این برنامه شامل دو مدارگرد و دو فرودگر بود و برای جستجوی نشانه‌های احتمالی حیات میکروبی طراحی شده بود.

2022 تلسکوپ فضایی جیمز وب:  این تلسکوپ برای نخستین‌بار تصاویری با وضوح فوق‌العاده بالا از مریخ ثبت کرد و داده‌های تازه‌ای از ترکیب جو این سیاره در اختیار دانشمندان قرار داد

کاوشگر کنجکاوی و کشفیات در دهانه گیل

کاوشگر کنجکاوی (Curiosity) که در اوت ۲۰۱۲ در دهانهٔ گیل (Gale Crater) فرود آمد، یکی از پیشرفته‌ترین آزمایشگاه‌های متحرک سیاره‌ای است که تاکنون به مریخ ارسال شده است.
این کاوشگر، هم‌اندازهٔ یک خودروی کوچک، به ۱۷ دوربین و مجموعه‌ای از ابزارهای تحلیلی پیشرفته مجهز است.

کنجکاوی توانست شواهد محکمی از وجود یک محیط آبی باستانی در این دهانه به دست آورد؛ محیطی که می‌توانست از حیات میکروبی پشتیبانی کند.
از مهم‌ترین دستاوردهای این مأموریت می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• کشف مولکول‌های آلی پیچیده در نمونه‌های سنگ و خاک،

• شناسایی نوسانات فصلی گاز متان در جو مریخ،

• و یافتن کانی‌های رسی که در آب شیرین تشکیل شده‌اند.

پرسویرنس؛ جدیدترین کاوشگر مریخی

کاوشگر پرسویرنس (Perseverance) در فوریهٔ ۲۰۲۱ در دهانهٔ جِزِرو (Jezero Crater) فرود آمد؛ منطقه‌ای که بقایای یک دلتای رودخانه‌ای باستانی در آن دیده می‌شود.
این کاوشگر که از نظر فناوری پیشرفته‌تر از کنجکاوی است، مأموریت دارد نمونه‌هایی از سنگ و خاک مریخ را جمع‌آوری و ذخیره‌سازی کند تا در مأموریت‌های آینده به زمین بازگردانده شوند.

پرسویرنس مجهز به دستگاه MOXIE است؛ ابزاری که توانسته برای نخستین‌بار اکسیژن را از دی‌اکسید کربن جو مریخ تولید کند.
این دستاورد ثابت کرد که می‌توان از منابع محلی مریخ برای تأمین نیازهای مأموریت‌های انسانی آینده استفاده کرد — گامی حیاتی در مسیر کاوش‌های سرنشین‌دار این سیاره.

هلیکوپتر اینجنوییتی؛ اولین پرواز در مریخ

هلیکوپتر اینجنوییتی  (Ingenuity)، همراه پرسویرنس به مریخ فرستاده شد.
این بالگرد کوچک ۱.۸ کیلوگرمی در آوریل ۲۰۲۱ نخستین پرواز کنترل‌شده در جو یک سیارهٔ دیگر را انجام داد — موفقیتی تاریخی در مهندسی هوافضا.

اینجنوییتی که در ابتدا برای تنها پنج پرواز آزمایشی طراحی شده بود،
تاکنون بیش از ۵۰ پرواز موفق انجام داده است.
این بالگرد به‌عنوان پیشتاز هوایی پرسویرنس عمل می‌کند؛ مسیرها را شناسایی می‌کند و مناطق علمی جالب برای بررسی را از پیش تعیین می‌نماید.

مدارگردهای مریخ و نقشه‌برداری از سطح

مدارگردهایی مانند MRO، Mars Express وMAVEN  نقش حیاتی در درک ما از مریخ ایفا کرده‌اند. این مدارگردها با رادارهای نفوذکننده به سطح، یخ‌های زیرسطحی را کشف کرده‌اند، با دوربین‌های با وضوح بالا نقشه‌های دقیقی از سطح تهیه کرده‌اند که برای انتخاب مکان فرود کاوشگرها ضروری است، و تغییرات جوی را رصد می‌کنند.

MRO به تنهایی بیش از 6 پتابایت داده از مریخ ارسال کرده که بیشترین حجم داده از هر سیاره دیگری است. این حجم عظیم اطلاعات، پایه‌گذار برنامه‌ریزی مأموریت‌های آینده و درک عمیق‌تر از مریخ شده است.

جستجوی حیات در مریخ

آیا مریخ زیست‌پذیر بوده است؟

شواهد علمی به وضوح نشان می‌دهند که مریخ در گذشته دور - حدود 3 تا 4 میلیارد سال پیش - شرایط بسیار متفاوتی داشته است. این سیاره دارای جو متراکم‌تری بوده که فشار کافی برای وجود آب مایع در سطح را فراهم می‌کرده است.

دمای گرم‌تر، وجود دریاچه‌ها و رودخانه‌ها، و میدان مغناطیسی که سیاره را از تابش کیهانی محافظت می‌کرده، همگی شرایطی را ایجاد می‌کردند که می‌توانستند از حیات میکروبی پشتیبانی کنند.

سوال اصلی این نیست که آیا مریخ زیست‌پذیر بوده، بلکه این است که آیا حیات واقعاً در آن ظهور کرده است یا خیر؟

کشف مواد آلی و نشانه‌های میکروبی

کاوشگر کنجکاوی مولکول‌های آلی پیچیده‌ای را در سنگ‌های رسوبی قدیمی کشف کرده است. این مولکول‌ها که شامل ترکیباتی با کربن، هیدروژن، اکسیژن و نیتروژن هستند، می‌توانند نشانه‌ای از فرآیندهای زیستی باشند.

همچنین نوسانات فصلی متان در جو مریخ کشف شده که می‌تواند محصول فعالیت میکروبی باشد، اگرچه منابع زمین‌شناسی نیز می‌توانند متان تولید کنند. هیچ یک از این یافته‌ها به تنهایی اثبات قطعی حیات نیستند، اما شواهد محکمی برای ادامه جستجو ارائه می‌دهند.

محیط‌های بالقوه برای حیات

اگر حیات امروزه در مریخ وجود داشته باشد، احتمالاً در محیط‌های زیرسطحی است. دریاچه‌های احتمالی آب مایع شور زیر کلاهک‌های یخی قطبی، چشمه‌های آب زیرزمینی، و حتی حفره‌های گرمایی که توسط فعالیت ژئوترمال (انرژی زمین‌گرمایی) باقیمانده گرم نگه داشته می‌شوند، می‌توانند پناهگاه‌هایی برای میکروب‌های اکستریموفیل باشند.

این محیط‌ها از تابش مضر سطحی محافظت می‌شوند و ممکن است دمای مناسب‌تر و دسترسی به آب مایع داشته باشند. در زمین، میکروب‌هایی در شرایط مشابه - در عمق زمین، در دریاچه‌های زیریخی قطب جنوب، و در چشمه‌های آب گرم - زنده مانده‌اند که امید می‌دهد چنین حیاتی در مریخ نیز ممکن باشد.

آزمایش‌های زیستی کاوشگرها

کاوشگرهای وایکینگ نخستین آزمایش‌های زیستی را بر سطح مریخ انجام دادند. یکی از این آزمایش‌ها نتایجی مثبت و سازگار با فعالیت میکروبی نشان داد، اما سایر آزمایش‌ها آن را تأیید نکردند. امروزه دانشمندان بر این باورند که این نتایج احتمالاً ناشی از واکنش‌های شیمیایی غیرمنتظره در خاک مریخ بوده است.

کاوشگرهای جدید، مانند پرسویرنس، برای جستجوی زیست‌نشانگرها (Biosignatures) –  یعنی الگوها و ترکیباتی که می‌توانند نشانه‌ای قوی از وجود حیات باشند – طراحی شده‌اند. تحلیل نهایی نمونه‌های مریخی در آزمایشگاه‌های پیشرفته‌ی زمینی، بهترین فرصت برای یافتن پاسخی قطعی به این پرسش دیرینه خواهد بود.

برنامه‌های آینده برای مریخ

برنامه آرتمیس و آماده‌سازی برای سفر انسانی

برنامه آرتمیس ناسا که هدف آن بازگرداندن انسان به ماه است، در واقع سنگ پله‌ای برای رسیدن به مریخ محسوب می‌شود. این برنامه شامل ایجاد ایستگاه فضایی Lunar Gateway در مدار ماه و پایگاه دائمی در سطح آن است که به عنوان آزمایشگاه‌هایی برای فناوری‌های مورد نیاز سفر به مریخ عمل خواهند کرد.

فناوری‌هایی مانند سیستم‌های حمایت از حیات، تولید اکسیژن و آب از منابع محلی، محافظت در برابر تابش، و ساخت و ساز با استفاده از مواد بومی، همگی در ماه آزمایش می‌شوند تا برای استفاده در مریخ آماده باشند.

طرح‌های ناسا برای مأموریت سرنشین‌دار

ناسا برنامه‌ای دارد که در دهه 2030 نخستین انسان‌ها را به مریخ بفرستد. با فناوری‌های فعلی، سفر به مریخ بین 6 تا 9 ماه طول می‌کشد که بستگی به موقعیت نسبی دو سیاره در مدارشان دارد. بهترین زمان برای پرتاب، هر 26 ماه یک بار است که مریخ و زمین در نزدیک‌ترین فاصله خود قرار می‌گیرند.

مأموریت‌های گذشته بدون سرنشین، زمان سفر بین 128 تا 333 روز را تجربه کرده‌اند که نشان‌دهنده تنوع در مسیرهای انتخابی و سرعت پرتاب است.

این برنامه شامل چندین مرحله است: ابتدا مأموریت‌های بدون سرنشین برای ارسال تجهیزات، سوخت و منابع به مریخ، سپس یک مأموریت آزمایشی به مدار مریخ، و در نهایت فرود انسان بر سطح. راکت سیستم پرتاب فضایی (SLS) و کپسول اوریون که برای سفرهای فضای عمیق طراحی شده‌اند، نقش کلیدی در این برنامه خواهند داشت.

چالش اصلی، مدت زمان طولانی سفر و تأثیرات جسمی و روانی آن بر خدمه است. فضانوردان باید ماه‌ها در فضای محدود، دور از زمین، و در معرض تابش کیهانی بمانند.

استارشیپ اسپیس‌اکس و رویای ایلان ماسک

ایلان ماسک، بنیان‌گذار اسپیس‌اکس، رویای بلندپروازانه‌تری دارد: ایجاد یک تمدن خودکفا با میلیون‌ها نفر جمعیت در مریخ. فضاپیمای استارشیپ که به طور کامل قابل استفاده مجدد است و می‌تواند 100 تن محموله یا 100 مسافر را به مریخ ببرد، محور این برنامه است.

اسپیس‌اکس قصد دارد قیمت سفر به مریخ را به اندازه‌ای کاهش دهد که برای میلیون‌ها نفر قابل دسترس باشد. هدف، ارسال اولین انسان‌ها تا اواسط دهه 2030 و ساخت اولین شهر مریخی تا پایان قرن است. این برنامه جسورانه، اگر موفق شود، می‌تواند نقطه عطفی در تاریخ بشریت باشد.

بازگرداندن نمونه‌های مریخی به زمین

یکی از مهم‌ترین مأموریت‌های برنامه‌ریزی‌شده، پروژه مشترک ناسا و آژانس فضایی اروپا برای بازگرداندن نمونه‌های جمع‌آوری‌شده توسط پرسویرنس به زمین است. این مأموریت پیچیده شامل فرستادن یک فرودگر جدید برای جمع‌آوری نمونه‌ها، یک راکت کوچک برای پرتاب آن‌ها به مدار مریخ، و یک فضاپیمای بازگشت برای آوردن آن‌ها به زمین است.

تحلیل این نمونه‌ها در آزمایشگاه‌های پیشرفته زمین می‌تواند به پرسش‌های اساسی درباره تاریخچه مریخ و احتمال وجود حیات پاسخ دهد. این مأموریت برای اوایل دهه 2030 برنامه‌ریزی شده است.

ساخت پایگاه‌های دائمی و استفاده از منابع محلی

برای اینکه انسان بتواند برای مدت طولانی در مریخ بماند، باید از منابع محلی این سیاره استفاده کند - رویکردی که ISRU (استفاده از منابع در محل) نامیده می‌شود. این شامل:

• استخراج آب از یخ‌های زیرسطحی

• تولید اکسیژن از دی‌اکسید کربن جو

• تولید سوخت راکت برای سفر بازگشت

• استفاده از خاک مریخ (رگولیت) برای ساخت و ساز

آزمایش MOXIE بر روی پرسویرنس اولین قدم در این مسیر بوده و موفقیت آن نشان داده که این رویکرد عملی است. این دستگاه کوچک توانسته از جو مریخ، اکسیژن قابل تنفس تولید کند - گامی که می‌تواند نجات‌دهنده مأموریت‌های آینده باشد.

چالش‌های زندگی در مریخ

تأمین اکسیژن و آب

جو مریخ 96 درصد دی‌اکسید کربن است و فاقد اکسیژن قابل تنفس. برای حل این مشکل، باید سیستم‌های تولید اکسیژن از دی‌اکسید کربن در مقیاس بزرگ ساخته شوند. هر فرد به حدود 800 گرم اکسیژن در روز نیاز دارد، که تأمین آن برای یک جمعیت حتی کوچک، چالش قابل توجهی است.

آب نیز می‌تواند از یخ‌های زیرسطحی استخراج شود، اما این نیاز به انرژی قابل توجهی دارد. یک راه‌حل ترکیبی، الکترولیز آب برای تولید هم اکسیژن و هم هیدروژن (که می‌تواند به عنوان سوخت استفاده شود) است.

محافظت در برابر پرتوهای کیهانی

یکی از خطرناک‌ترین جنبه‌های زندگی در مریخ، عدم وجود میدان مغناطیسی قوی و جو متراکم برای محافظت در برابر تابش کیهانی و پرتوهای خورشیدی است. قرار گرفتن طولانی‌مدت در معرض این تابش‌ها می‌تواند خطر سرطان را افزایش دهد، به سیستم عصبی آسیب برساند، و بیماری‌های دیگری ایجاد کند.

راه‌حل‌ها شامل:

• ساخت سکونتگاه‌های زیرزمینی

• پوشاندن زیستگاه‌ها با لایه‌های ضخیم خاک مریخ (چندین متر)

• استفاده از مواد محافظ پیشرفته

• محدود کردن زمان فعالیت در سطح

تولید غذا و کشاورزی مریخی

حمل تمام غذای مورد نیاز از زمین به مریخ غیرعملی و پرهزینه است؛ ازاین‌رو، کشت گیاهان در محل یکی از ضرورت‌های اصلی مأموریت‌های طولانی‌مدت انسانی خواهد بود.
خاک مریخ، برخلاف خاک زمین، فاقد مواد آلی و میکروارگانیسم‌های مفید است و ممکن است حاوی ترکیبات سمی مانند پرکلرات‌ها باشد که رشد گیاه را دشوار می‌سازد.

به همین دلیل، استفاده از گلخانه‌های فشارسازی‌شده با نور مصنوعی LED، کنترل دقیق دما و رطوبت، و سامانه‌های کشت هیدروپونیک یا آکواپونیک به‌عنوان راه‌حل‌های محتمل مطرح است.
نتایج آزمایش‌های زمینی نشان داده‌اند که گیاهانی مانند سیب‌زمینی، خیار، گوجه‌فرنگی و کاهو می‌توانند در خاک‌های شبیه‌سازی‌شده‌ی مریخ نیز رشد کنند.

مشکلات روانی و اجتماعی زندگی در مریخ

زندگی در محیط بسته و دور از زمین، با جمعیت محدود، و بدون امکان بازگشت سریع، فشارهای روانی عظیمی ایجاد می‌کند. جدایی از خانواده، یکنواختی محیط، تأخیر ارتباطات با زمین (تا 22 دقیقه در هر جهت)، و خطرات دائمی می‌توانند به افسردگی، اضطراب و تنش‌های بین‌فردی منجر شوند.

برنامه‌های آینده باید شامل غربالگری روانی دقیق، حمایت‌های روان‌شناختی، فعالیت‌های تفریحی و اجتماعی، و طراحی فضاهایی باشد که حس خفگی را کاهش دهند. تجربه‌های ایستگاه فضایی بین‌المللی و شبیه‌سازی‌های مریخی در زمین، درس‌های ارزشمندی در این زمینه ارائه داده‌اند.

حقایق جذاب و کمتر شناخته‌شده درباره مریخ

وزن و جاذبه در مریخ

یکی از جالب‌ترین تجربه‌هایی که در مریخ خواهید داشت، احساس سبکی است. گرانش مریخ باعث می‌شود وزن شما 62.5 درصد کمتر از زمین باشد. اگر در زمین 100 کیلوگرم وزن دارید، در مریخ فقط 38 کیلوگرم احساس سنگینی خواهید کرد.

این گرانش کمتر همچنین به معنای آن است که می‌توانید 2.5 برابر بیشتر از زمین بپرید. تصور کنید می‌توانید با یک پرش ساده، به ارتفاع بیش از 2 متر برسید!

روز و سال مریخی

یک روز مریخی – که به آن سول (Sol) گفته می‌شود – مدت زمانی است که طول می‌کشد تا خورشید دوباره به همان نصف‌النهار در آسمان مریخ بازگردد.
هر سول کمی طولانی‌تر از یک روز زمینی است و حدود ۲۴ ساعت، ۳۹ دقیقه و ۳۵ ثانیه طول می‌کشد؛ یعنی تقریباً ۴۰ دقیقه بیشتر از روز زمین.
این شباهت شگفت‌انگیز میان چرخه‌ی روز و شب مریخ و زمین باعث می‌شود انسان بتواند نسبتاً آسان با زمان در مریخ سازگار شود.

اما سال مریخی بسیار طولانی‌تر است. مریخ برای یک بار گردش کامل به دور خورشید، به حدود ۶۶۸ سول مریخی نیاز دارد که معادل ۶۸۷ روز زمینی یا حدود ۱٫۸۸ سال زمینی است.
به همین دلیل، اگر در زمین ۳۰ سال داشته باشید، در مریخ تنها حدود ۱۶ سال مریخی خواهید داشت!

رکوردهای بی‌نظیر مریخ

مریخ دارای چندین رکورد منظومه شمسی است:

بزرگ‌ترین آتشفشان:  کوه المپوس (Olympus Mons) با ارتفاع 21.9 کیلومتر، 2.5 برابر اورست و بزرگ‌ترین آتشفشان شناخته‌شده در منظومه شمسی است.

بزرگ‌ترین دره:  دره‌ی مارینر (Valles Marineris) با طولی حدود ۴,۰۰۰ کیلومتر، عرضی تا حدود ۲۰۰ کیلومتر و عمقی نزدیک به ۱۰ کیلومتر، یکی از شگفت‌انگیزترین عوارض سطح مریخ است. این دره تقریباً ۹ برابر طولانی‌تر از گرند کنیون در آمریکاست و به‌عنوان بزرگ‌ترین دره‌ی شناخته‌شده در منظومه‌ی شمسی شناخته می‌شود.

طوفان‌های سیاره‌ای: مریخ تنها سیاره‌ای است که طوفان‌های گرد و غبار آن می‌توانند کل سیاره را در بر بگیرند و هفته‌ها تا ماه‌ها ادامه داشته باشند.
در این طوفان‌ها، آسمان به رنگ نارنجی تیره درمی‌آید و نور خورشید به سختی به سطح می‌رسد.
در سال ۲۰۱۸، یکی از این طوفان‌های سهمگین باعث شد تا کاوشگر Opportunity، که با انرژی خورشیدی کار می‌کرد، دیگر نتواند باتری‌هایش را شارژ کند و با پیام “باتری‌هایم رو به پایان است... و هوا تاریک است ”مأموریت آن به پایان رسید.

نتیجه گیری

مریخ، سیاره سرخی که از دیرباز توجه بشر را به خود جلب کرده، امروزه بیش از یک موضوع علمی-تخیلی است؛ این سیاره واقعی‌ترین گزینه برای گسترش حیات انسانی فراتر از زمین محسوب می‌شود. با روزهای به طول ۲۴ ساعت و ۳۹ دقیقه، فصول چهارگانه، ذخایر عظیم یخ آبی، و فاصله نسبتاً معقول از خورشید، مریخ ویژگی‌هایی دارد که آن را از سایر اجرام منظومه شمسی متمایز می‌کند.

شواهد علمی به وضوح نشان می‌دهند که مریخ در گذشته دور، جهانی گرم‌تر، مرطوب‌تر و بالقوه زیست‌پذیر بوده است. دریاچه‌های باستانی، رودخانه‌های خشک‌شده، و مواد معدنی آبدار کشف‌شده، همگی داستان سیاره‌ای را روایت می‌کنند که می‌توانسته از حیات میکروبی پشتیبانی کند. کشف مولکول‌های آلی پیچیده و نوسانات فصلی متان، امید را برای یافتن نشانه‌های حیات زنده نگه داشته است.

با این حال، زندگی در مریخ با چالش‌های عظیمی همراه است: جو نازک و فاقد اکسیژن، نبود میدان مغناطیسی محافظ، نوسانات شدید دمایی، و تابش مضر کیهانی. اما پیشرفت‌های فناوری، از جمله موفقیت دستگاه MOXIE در تولید اکسیژن از جو مریخ و پرواز هلیکوپتر اینجنوییتی، نشان داده‌اند که این چالش‌ها قابل حل هستند.

برنامه‌های جاه‌طلبانه ناسا و اسپیس‌اکس برای ارسال انسان به مریخ در دهه ۲۰۳۰، نه یک رؤیا بلکه یک هدف واقعی است. مأموریت‌های فعلی کاوشگرها، از جمله پرسویرنس و کنجکاوی، در حال آماده‌سازی زمینه برای حضور انسان هستند. جمع‌آوری و بازگرداندن نمونه‌های مریخی به زمین در دهه آینده، می‌تواند پاسخ قطعی به پرسش دیرینه درباره وجود حیات در مریخ را ارائه دهد.

سفر به مریخ تنها یک پیشرفت علمی نیست؛ این قدمی حیاتی برای تضمین بقای بلندمدت نوع بشر و تبدیل شدن به یک گونه چندسیاره‌ای است. آینده‌ای که در آن انسان‌ها در دو جهان زندگی می‌کنند، دیگر دور از دسترس نیست.

سوالات متداول

منابع

Viking 1 - NASA

Mars - Britannica

Mars Exploration Overview - NASA

NASA's Perseverance Rover Mission - NASA