همه چیز درباره سیاره‌ی سرخ: مریخ همسایه‌ی مرموز ما

مریخ چهارمین سیاره، به ترتیب فاصله، از خورشید است. دنیایی غبارآلود، سرد و بیابانی با جوی بسیار نازک. این سیاره‌ی پویا دارای فصول مختلف، کلاهک‌های یخی قطبی، دره‌ها و آتشفشان‌های خاموش است و شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد در گذشته حتی بیشتر فعال بوده است.

مریخ یکی از دو سیاره‌ی همسایه‌ی زمین است. این سیاره به راحتی در آسمان قابل رویت است و به شکل یک نقطه‌ی قرمز نورانی روشن به چشم می‌آید. مریخ یکی از چهار سیاره‌ی زمین‌سان است.

ریشه‌ی نام مریخ

سیاره‌ی مریخ از روی خدای جنگ رومیان باستان «مارس» نام‌گذاری شده است. چون رنگ سرخ آن یادآور خون بوده است.

تمدن‌های دیگر هم به‌خاطر همین ویژگی بر روی این سیاره نام‌هایی گذاشته‌اند. به عنوان مثال مصریان باستان به این سیاره «هر دشر» (Her Desher) می‌گفتند که به رنگ قرمزش اشاره دارد. حتی امروزه هم از مریخ به عنوان سیاره‌ی سرخ یاد می‌شود چون آهن موجود در خاک مریخ اکسید شده یا زنگ می‌زند و باعث می‌شود سطح این سیاره قرمز به نظر برسد.

حیات بر روی مریخ

دانشمندان انتظار ندارند که موجود زنده‌ی در حال رشدی در مریخ پیدا کنند. در عوض، آن‌ها دنبال نشانه‌هایی از حیات در این سیاره در گذشته هستند. ممکن است زمانی که مریخ گرم‌تر بوده و آب مایع روی سطح آن وجود داشته موجوداتی در آن زندگی می‌کرده‌اند.

اندازه و فاصله

شعاع مریخ 3390 کیلومتر است و تقریبا نصف زمین است. به طور میانگین، مریخ از خورشید 228 میلیون کیلومتر و یا 1.5 AU فاصله دارد. AU یا همان واحد نجومی، به فاصله‌ی زمین تا خورشید گفته می‌شود. 13 دقیقه طول می‌کشد تا نور خورشید به مریخ برسد.

مدار و چرخش

مریخ هر 24.6 ساعت یک دور به دور خودش می‌چرخد. این مقدار به یک روز زمین که 23.9 ساعت است خیلی نزدیک است. یک سال در مریخ 669.6 روز مریخی طول می‌کشد. یا به عبارتی هر سال مریخ 687 روز زمین است.

محور چرخش مریخ 25 درجه نسبت به صفحه‌ی مدارش به دور خورشید انحراف دارد. مریخ از این جهت نیز بسیار شبیه به زمین است که انحراف مدارش 23.4 درجه است.

این انحراف باعث شده است که مریخ نیز مثل زمین فصل‌های مختلفی داشته باشد اما چون فاصله‌ی مریخ از خورشید بیشتر از زمین است، مدت زمان هر فصل نیز طولانی‌تر است. تفاوت دیگر فصول زمین و مریخ در این است که فصول زمین همگی 3 ماه هستند اما بخاطر مدار بیضی شکل و تقریبا تخم مرغی مریخ، فصولش به مقدار یکسانی طول نمی‌کشند.

بهار در نیم‌کره‌ی شمالی مریخ (پاییز در نیمکره‌ی جنوبی) طولانی‌ترین فصل مریخ است که 194 روز مریخی طول می‌کشد. پاییز در نیم‌کره‌ی شمالی (بهار در نیمکره‌ی جنوبی) کوتاه‌ترین فصل سال است که 142 روز مریخی است. زمستان نیم‌کره‌ی شمالی/تابستان نیم‌کره‌ی جنوبی 154 روز و تابستان نیم‌کره‌ی شمالی/زمستان نیم‌کره‌ی جنوبی 178 روز مریخی است.

قمرها و حلقه‌ها

سیاره‌ی مریخ دو قمر دارد: دیموس (Deimos) و فوبوس (Phobos). البته ممکن است این دو قمر، سیارک‌هایی باشند که در جاذبه‌ی مریخ گیر افتاده‌اند. آنها به شکل سیب زمینی هستند چون جرم آن‌ها آنقدر کم است که نیروی گرانش نمی‌تواند آن‌ها را کروی کند.

این دو قمر اسم‌هایشان را از اسب‌هایی می‌گیرند که ارابه‌ی خدای جنگ یونانیان باستان، آرِس، را می‌کشیدند.

فوبوس که قمر بزرگ‌تر و نزدیک‌تر به مریخ است، حفره‌ها و شیارهای عمیقی روی سطحش دارد. این قمر به آرامی به سمت مریخ در حال حرکت است و در حدود 50 میلیون سال دیگر به این سیاره برخورد می‌کند یا از هم می‌پاشد.

دیموس حدودا نصف فوبوس است و 2.5 برابر دورتر از مریخ است. این قمر شکل عجیبی دارد و پوشیده از خاک سست است که اغلب دهانه‌های سطح آن را پر کرده‌اند و باعث شده است که نسبت به فوبوس صاف‌تر به نظر برسد.

مریخ حلقه ندارد. با این حال، در 50 میلیون سال آینده، زمانی که فوبوس به مریخ برخورد می‌کند یا از هم می‌پاشد، ممکن است یک حلقه‌ی گرد و غباری در اطراف سیاره سرخ ایجاد کند.

ساختار

مریخ هسته‌ی چگالی دارد که در مرکز آن است و شعاعش بین 1500 تا 2100 کیلومتر است. جنس هسته‌ی این سیاره آهن، نیکل و گوگرد است. دور تا دور این هسته را گوشته‌ای با ضخامت 1240 تا 1880 کیلومتر گرفته است. و در بالای گوشته، پوسته‌ایست که از آهن، منیزیم، آلومینیوم، کلسیم و پتاسیم ساخته شده است. ضخامت پوسته بین 10 الی 50 کیلومتر است.

سطح

سیاره‌ی سرخ در واقع رنگ‌های مختلفی دارد. در سطح، رنگ‌هایی مانند قهوه‌ای، طلایی و خرمایی را می‌بینیم. به این دلیل مریخ قرمز به نظر می‌رسد که آهن موجود در سنگ‌هایش اکسید می‌شود و زنگ می‌زند و گرد و غبار مریخ را سرخ می‌کند. این گرد و غبار به جو می‌رود و باعث می‌شود این سیاره از دور قرمز به نظر برسد.

جالب است که در حالی که قطر مریخ تقریباً نصف زمین است، سطح آن تقریباً برابر با سطح خشک زمین است. آتشفشان‌ها، دهانه‌های برخوردی، حرکت پوسته، و شرایط جوی چشم انداز مریخ را در طی سالیان متمادی تغییر داده‌اند و برخی از جالب ترین ویژگی‌های توپوگرافی منظومه شمسی را ایجاد کرده اند.

دره مارینر (Valles Marineris) یک دره‌ در مریخ است که طولی به اندازه‌ی فاصله‌ی کالیفرنیا تا نیویورک دارد – 4800 کیلومتر. بیشترین عرض این دره 320 کیلومتر و بیشترین عمق آن 7 کیلومتر است. این حدود 10 برابر بزرگتر از گرند کنیون زمین است.

کوه المپوس که بزرگ‌ترین کوه آتشفشانی در منظومه‌ی شمسی است در مریخ است. این کوه ارتفاعی به اندازه‌ی سه برابر کوه اورست دارد و پایه‌ی این کوه به اندازه‌ی ایالت نیومکزیکو آمریکا و حدود 315 کیلومتر مربع است.

به نظر می‌رسد مریخ در گذشته آب‌های زیادی داشته است. شبکه‌ای از دره‌های رودخانه‌های باستانی، دلتاها، و بستر دریاچه‌ها‌ی زیادی دارد و همچنین سنگ‌ها و مواد معدنی‌ای در آن پیدا می‌شوند که فقط ممکن است در آب مایع بوجود آمده باشند. برخی از ویژگی‌های آن نشان می‌دهد که در حدود 3.5 میلیارد سال پیش سیل‌های عظیمی در مریخ می‌آمده است.

امروزه در مریخ آب وجود دارد، اما جو مریخ آنقدر نازک است که آب مایع برای مدت طولانی روی سطح وجود ندارد. امروزه، آب در مریخ به شکل آب یخ زده درست در زیر سطح در نواحی قطبی و همچنین به شکل آب شور یافت می‌شود که به صورت فصلی به پایین برخی از تپه‌ها و دیواره‌های دهانه‌ها سرازیر می‌شود.

اتمسفر

مریخ اتمسفر نازکی دارد که عمدتا از گازهای کربن دی اکسید، نیتروژن و آرگون ساخته شده است. بخاطر گرد و غبار معلق در هوا، آسمان مریخ مه آلود و قرمز است. اتمسفر مریخ از سطحش در برابر برخورد اجرام آسمانی مثل شهاب سنگ‌ها و دنباله دارها محافظت نمی‌کند.

دمای مریخ بین 20 و -153 درجه سلسیوس متغیر است. و چون اتمسفر خیلی نازک است، گرمایی که از خورشید به مریخ می‌رسد به راحتی از این سیاره خارج می‌شود. اگر در روی سطح مریخ در استوا و در زمان ظهر بایستید، در پای شما هوا بهاری است (24 درجه سانتیگراد) و در کنار سرتان هوا زمستانی است. (0 درجه سانتیگراد).

بعضی اوقات بادهای مریخ آنقدر شدید هستند که طوفان‌های گرد و غبار را در سراسر این سیاره بوجود می‌آورند.

مگنتوسفر

در حال حاضر، مریخ میدان مغناطیسی جهانی ندارد، اما مناطقی از پوسته‌ی مریخ در نیمکره‌ی جنوبی به شدت مغناطیسی شده هستند که این نشان می‌دهد میدان مغناطیسی در 4 میلیارد سال پیش در مریخ وجود داشته است.

مقایسه‌ی زمین و مریخ

مشاهدات تلسکوپی اولیه

مریخ برای اخترشناسان باستانی معمایی بود، که از حرکت ظاهراً غیر قابل پیش‌بینی آن در سراسر آسمان گیج می‌شدند – گاهی در همان جهت خورشید و سایر اجرام آسمانی حرکت می‌کرد (حرکت مستقیم یا پیش‌رونده) و گاهی در جهت مخالف (حرکت وارونه). در سال 1609 میلادی/ 988 شمسی، یوهانس کپلر (Johannes Kepler) ، ستاره شناس آلمانی، از مشاهدات همکار دانمارکی خود تیکو براهه (Tycho Brahe) استفاده کرد تا به طور تجربی قوانین حرکت آن را استنتاج کند و بنابراین راه را برای نظریه‌ی گرانشی مدرن منظومه شمسی هموار کرد. کپلر دریافت که مدار مریخ یک بیضی است که در طول آن سیاره با حرکت غیر یکنواخت اما قابل پیش بینی حرکت می‌کند. ستاره شناسان قبلی اساس نظریه‌های خود را ایده‌ی قدیمی بطلمیوسی در مورد سلسله مراتب مدارهای دایره‌ای و حرکت یکنواخت قرار داده بودند.

اولین مشاهدات تلسکوپی مریخ که در آن دیسک این سیاره دیده شد، توسط اخترشناس ایتالیایی گالیله در سال 1610 میلادی/ 989 شمسی انجام شد. کلاهک‌های قطبی مریخ اولین بار توسط ستاره شناس فرانسوی ایتالیایی الاصل جیان دومنیکو کاسینی در حدود سال 1666 میلادی/ 1045 شمسی مورد توجه قرار گرفت.

اولین نقشه شناخته شده مریخ در سال 1830 توسط ویلهلم بر و یوهان هینریش فان مادلر آلمانی تهیه شد. 

اکتشافات به وسیله‌ی فضاپیماها

ده‌ها فضاپیما که شامل مدارگرد‌ها، فرودگر‌ها، و مریخ‌نورد‌ها می‌شود به مریخ فرستاده شده‌اند. اتحاد جماهیر شوروی، ایالات متحده آمریکا، اروپا، هند، امارات متحده عربی و چین از جمله کشورهایی هستند که فضاپیماهایی را به مریخ فرستاده‌اند تا سطح، اقلیم و … آن را مطالعه کنند.

مارینر 4 (Mariner 4) ناسا اولین فضاپیمایی بود که مریخ را مشاهده کرد. این فضاپیما در 28 نوامبر 1964 میلادی/ 7 آذر 1343 شمسی به فضا فرستاده شد و در تاریخ 15 جولای 1965 میلادی/ 24 تیر 1344 شمسی، در نزدیک‌ترین فاصله‌اش به مریخ قرار گرفت. مارینر 4، کمربند تشعشعی ضعیف مریخ را شناسایی کرد که در حدود 0.1 درصد از زمین اندازه گیری شد و اولین تصاویر سیاره دیگری را از اعماق فضا ثبت کرد.

هنگامی که فضاپیماها در طی ماموریت‌های مارینر ناسا در دهه‌های 1960 و 1970 میلادی از این سیاره بازدید کردند، بسیاری از باورهای قبلی درمورد مریخ به طور اساسی از بین رفتند. پس از دیدن نتایج آزمایش‌های تشخیص حیات ماموریت‌های وایکینگ‌ها (Viking)، این فرضیه که مریخ یک سیاره‌ی مرده است کاملا پذیرفته شد.

داده‌های مارینر 9 و وایکینگ باعث شد تا نقشه‌های بهتری از مریخ تهیه شود. همچنین مأموریت نقشه‌بردار سراسر مریخ، که در سال 1996 میلادی به فضا پرتاب شد و تا اواخر سال 2006 میلادی فعالیت داشت، نقشه‌های کامل و بسیار دقیقی از توپوگرافی، میدان مغناطیسی و مواد معدنی سطح مریخ به دست آورد. این نقشه‌ها به صورت آنلاین در وب سایت‌هایی از جمله Google Mars در دسترس هستند. هر دو مدارگرد شناسایی مریخ (Mars Reconnaissance Orbiter) و مارس اکسپرس (Mars Express) با ابزارهای جدید و به کمک مأموریت‌های فرودگر به کاوش مریخ ادامه دادند. ناسا دو ابزار آنلاین ارائه کرده است: Mars Trek، که با استفاده از داده‌های 50 سال اکتشاف، سیاره را به تصویر در‌می‌آورد، و Experience Curiosity، که سفر در مریخ را به صورت سه بعدی شبیه‌سازی می‌کند.

ماموریت‌ها

تا سال 2021 میلادی، مریخ میزبان 14 فضاپیمای فعال بود. 8 تا از آن‌ها در مدار مریخ هستند: مارس ادیسی 2001 (2001 Mars Odyssey)، مارس اکسپرس، مدارگرد شناسایی مریخ، ماون ( MAVEN)، ماموریت مدارگرد مریخ ( Mars Orbiter Mission)، مدارگرد ردیاب گاز اگزومارس ( ExoMars Trace Gas Orbiter)، کاوشگر مریخ‌پیمای امید امارات ( Hope) و تیان‌ون 1 (Tianwen-1). 6 فضاپیما در سطح مریخ: فرودگر این‌سایت ( InSight)، آزمایشگاه علمی مریخ ( Mars Science Laboratory)، مریخ‌نورد کنجکاوی (Curiosity)، مریخ‌نورد استقامت ( Perseverance)، بالگرد مریخی نبوغ (Ingenuity)، فرودگر تیان‌ون و مریخ‌نورد ژورانگ (Zhurong).

ماموریت مریخ نورد روزالیند فرانکلین، که برای جستجوی شواهدی از زندگی گذشته طراحی شده، قرار بود در سال 2018 میلادی به فضا پرتاب شود، اما بارها به تعویق افتاد و تاریخ پرتاب آن گفته شده است که سال 2024 میلادی است. چندین طرح برای ماموریت‌هایی که انسان را به مریخ بفرستند در طول قرن 20 و 21 ارائه شده است، اما هیچ یک به نتیجه نرسیده است. در سال 2021 میلادی، چین قصد داشت در سال 2033 میلادی یک ماموریت دارای خدمه به مریخ بفرستد.

حقایق جالب درمورد سیاره‌ی سرخ

• مریخ در گذشته‌ی خیلی دور آب به شکل مایع داشته است.
• در قطب‌های مریخ، آب به صورت یخ وجود دارد.
• اتمسفر این سیاره در گذشته ضخامت بیشتری داشته است.
• سطح مریخ پستی و بلندی‌های شدیدی دارد.

سئوالات متداول