فاستيتاس بوراليس

فاستيتاس بورياليس (وتعنيباللاتينية"الصحراء الشمالية") [ 1 ] هي أكبرمنطقةمنخفضة علىالمريخ. تقع في خطوط العرض الشمالية للكوكب وتحيطبالمنطقة القطبية الشمالية. [ 2 ] يُشار إلى فاستيتاس بورياليس غالبًا باسمالسهول الشماليةأوالأراضي المنخفضة الشماليةعرقالقطب الشمالي [ 3 ] للمريخ. تقع هذه السهول على عمق 4-5كيلومترات أسفل متوسط ​​نصف قطر الكوكب، وتتمركز عند خط عرض 87°44′ شمالًا وخط طول 32°32′ شرقًا / 87.73° شمالًا، 32.53° شرقًا / 87.73، 32.53 . [ 4 ] يمتد جزء صغير من فاستيتاس بورياليس إلى ما دون خط عرض 65° شمالًا. 

أطلق يوجين أنطونيادي هذا الاسم على المنطقة، بعد أن لاحظ خاصية البياض المميزة للسهول الشمالية في كتابه "كوكب المريخ " (1930). وقد اعتمد الاتحاد الفلكي الدولي هذا الاسم رسميًا في عام 1973. [ 5 ]

على الرغم من أنها ليست سمة معترف بها رسميًا، إلا أن حوض القطب الشمالي يشكل معظم الأراضي المنخفضة في نصف الكرة الشمالي للمريخ. [ 6 ] [ 7 ] ونتيجة لذلك، تقع فاستيتاس بورياليس داخل حوض القطب الشمالي، بينما تقع يوتوبيا بلانيتيا ، وهي حوض كبير آخر، بجواره. وقد تكهن بعض العلماء بأن هذه السهول كانت مغطاة بمحيط افتراضي في مرحلة ما من تاريخ المريخ، واقترحوا وجود سواحل محتملة لحوافها الجنوبية. واليوم، تتميز هذه السهول ذات الانحدار الطفيف بوجود تلال منخفضة وتلال صغيرة وفوهات بركانية متفرقة. وتُعد فاستيتاس بورياليس أكثر نعومة بشكل ملحوظ من المناطق الطبوغرافية المماثلة في الجنوب.

في عام 2005، التقطت مركبة الفضاء " مارس إكسبريس" التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية صورًا لكمية كبيرة من جليد الماء في فوهة بركانية بمنطقة فاستيتاس بورياليس. وتُعدّ الظروف البيئية في موقع هذه الفوهة مناسبة لبقاء جليد الماء مستقرًا. وقد ظهر هذا الجليد بعد أن تبخر ثاني أكسيد الكربون المتجمد الذي كان يغطي الفوهة مع بداية فصل الصيف في نصف الكرة الشمالي، ويُعتقد أنه يبقى مستقرًا طوال السنة المريخية. [ 8 ]

هبط مسبار ناسا المسمى فينيكس بسلام في منطقة من فاستيتاس بورياليس تُعرف غير رسميًا باسم الوادي الأخضر في 25 مايو 2008 (في أوائل الصيف المريخي). هبط فينيكس عند خط عرض 68.218830° شمالًا وخط طول 234.250778° شرقًا. [ 9 ] جمع المسبار، الذي كان ثابتًا في مكانه، عينات من التربة وحللها في محاولة للكشف عن وجود الماء وتحديد مدى ملاءمة الكوكب للحياة في الماضي. وظل نشطًا هناك حتى أصبحت ظروف الشتاء قاسية للغاية بعد حوالي خمسة أشهر. [ 10 ]

سطح

سطح المريخ، كما رآه مسبار فينيكس . يتخذ سطح الأرض شكل مضلعات شائعة في المناطق التي تتجمد فيها الأرض وتذوب.

على عكس بعض المواقع التي زارتها مركبتي فايكينغ وباثفايندر ، فإن جميع الصخور تقريبًا بالقرب من موقع هبوط فينيكس على سطح فاستيتاس بورياليس صغيرة. تمتد الأرض على مسافة تُقارب مدى رؤية الكاميرا، وهي مسطحة ولكنها تتخذ شكل مضلعات. يتراوح قطر هذه المضلعات بين مترين وثلاثة أمتار، وتحيط بها أخاديد يتراوح عمقها بين 20 و50 سنتيمترًا. نتجت هذه الأشكال عن تفاعل الجليد الموجود في التربة مع التغيرات الكبيرة في درجات الحرارة. [ 11 ] تُغطي سطح التربة قشرة. أظهر الفحص المجهري أن التربة تتكون من جزيئات مسطحة (يُحتمل أن تكون نوعًا من الطين) وجزيئات مستديرة. عند جمع التربة، تتكتل معًا. على الرغم من أن مركبات هبوط أخرى في مواقع أخرى على سطح المريخ رصدت العديد من التموجات والكثبان الرملية، إلا أنه لا توجد أي تموجات أو كثبان رملية ظاهرة في منطقة فينيكس . يتواجد الجليد على عمق بضعة سنتيمترات تحت السطح في منتصف المضلعات. وعلى طول حواف المضلعات، يبلغ عمق الجليد 20 سنتيمترًا على الأقل. عندما يتعرض الجليد للغلاف الجوي المريخي، فإنه يختفي ببطء. [ 12 ] وفي فصل الشتاء، تتراكم الثلوج على السطح. [ 13 ]   

الكيمياء السطحية

أفادت نتائج نُشرت في مجلة ساينس بعد انتهاء مهمة فينيكس ، بوجود الكلوريد ، والبيكربونات، والمغنيسيوم ، والصوديوم ، والبوتاسيوم ، والكالسيوم ، وربما الكبريتات في العينات. وتم تحديد الرقم الهيدروجيني (pH) بدقة أكبر.تم الكشف عن بيركلورات (ClO₄ ) ، وهو مؤكسد قوي، بنسبة 7.7 ± 0.5 . وكان هذا اكتشافًا هامًا. يتمتع هذا المركب الكيميائي بإمكانية استخدامه كوقود للصواريخ ومصدر للأكسجين للمستوطنين المستقبليين. في ظل ظروف معينة، يمكن للبيركلورات أن تثبط الحياة؛ ومع ذلك، تحصل بعض الكائنات الدقيقة على الطاقة من هذه المادة (عن طريق الاختزال اللاهوائي). عند مزجه بالماء، يمكن لهذا المركب أن يخفض درجة التجمد بشكل كبير، بطريقة مشابهة لكيفية استخدام الملح لإذابة الجليد على الطرق. يجذب البيركلورات الماء بقوة؛ وبالتالي، يمكنه سحب الرطوبة من الهواء وإنتاج كمية صغيرة من الماء السائل على سطح المريخ اليوم. [ 14 ] قد تكون الأخاديد، الشائعة في بعض مناطق المريخ، قد تشكلت نتيجة ذوبان الجليد بفعل البيركلورات وتسببه في تآكل التربة على المنحدرات الشديدة. [ 15 ] أظهرت مجموعتان من التجارب أن التربة تحتوي على 3-5% من كربونات الكالسيوم. عند تسخين عينة ببطء في جهاز تحليل الغازات الحرارية والمتصاعدة (TEGA)، ظهرت ذروة عند 725  درجة مئوية، وهو ما يُتوقع حدوثه في حال وجود كربونات الكالسيوم. في تجربة ثانية، أُضيف حمض إلى عينة تربة في مختبر الكيمياء الرطبة (WCL) بينما قاس قطب قياس الأس الهيدروجيني (pH) درجة الحموضة. وبما أن درجة الحموضة ارتفعت من 3.3 إلى 7.7، فقد استُنتج وجود كربونات الكالسيوم. تُغير كربونات الكالسيوم قوام التربة عن طريق تماسك جزيئاتها. قد يكون وجود كربونات الكالسيوم في التربة أكثر ملاءمة للكائنات الحية لأنها تُخفف من حموضة التربة، مما يُهيئ بيئة حمضية أكثر ملاءمة للحياة. [ 16 ]

أرضية منقوشة

تُغطى مساحات واسعة من سطح فاستيتاس بورياليس بأرض ذات أنماط مميزة. تتخذ هذه الأرض أحيانًا شكل مضلعات. وقد وفرت مركبة الهبوط فينيكس صورًا مقرّبة لهذه الأرض ذات الأنماط المضلعة . وفي أماكن أخرى، تتكون الأرض من تلال منخفضة مرتبة في سلاسل. أطلق بعض العلماء على هذه التضاريس اسم "تضاريس بصمات الأصابع" نظرًا لتشابه خطوطها المتعددة مع بصمات الأصابع. [ 17 ] وتوجد تضاريس مماثلة في الشكل والحجم في المناطق شبه الجليدية الأرضية، مثل القارة القطبية الجنوبية. تتشكل مضلعات القارة القطبية الجنوبية نتيجة التمدد والانكماش المتكرر لمزيج التربة والجليد بسبب التغيرات الموسمية في درجات الحرارة. وعندما تتساقط التربة الجافة في الشقوق، تتشكل أوتاد رملية تزيد من هذا التأثير. وتؤدي هذه العملية إلى تكوين شبكات مضلعة من الشقوق الناتجة عن الإجهاد. [ 18 ]

إزالة الجليد

في فصل الربيع، تظهر أشكالٌ متنوعةٌ نتيجة ذوبان الصقيع عن السطح، كاشفًا التربة الداكنة الكامنة تحته. كما تتطاير الأتربة في بعض الأماكن على شكل ثوراتٍ تشبه الينابيع الحارة، تُعرف أحيانًا باسم "العناكب". وإذا هبت الرياح، تُشكّل هذه الأتربة خطًا أو مروحةً طويلةً داكنة. [ 20 ]

الأنهار الجليدية

شكّلت الأنهار الجليدية جزءًا كبيرًا من السطح المرئي في مناطق واسعة من المريخ. ويُعتقد أن مساحات شاسعة في خطوط العرض العليا لا تزال تحتوي على كميات هائلة من الجليد المائي. [ 21 ] في مارس 2010، نشر العلماء نتائج دراسة رادارية لمنطقة تُسمى ديوتيرونيلوس مينساي ، والتي كشفت عن أدلة واسعة النطاق على وجود جليد تحت بضعة أمتار من الحطام الصخري. ويُرجّح أن هذا الجليد قد ترسب على شكل ثلوج خلال مناخ سابق عندما كان القطبان أكثر ميلًا. [ 22 ] ويُعتقد أن بعض المعالم في فاستيتاس بورياليس هي أنهار جليدية قديمة، كما هو موضح في الصور أدناه.

الطبقات

في بعض الأماكن التي ينكشف فيها الغطاء الجليدي، يتبين أنه يحتوي على طبقات عديدة. بعضها موضح في الصورة أدناه.

الكثبان الرملية

مناخ

طقس

قدّمت مركبة الهبوط فينيكس بيانات رصد جوي من بحر بوريوم لعدة أشهر. تراوحت سرعة الرياح بين 11 و58  كيلومترًا في الساعة، وكان متوسط ​​السرعة المعتاد 36  كيلومترًا في الساعة. [ 23 ] سُجّلت أعلى درجة حرارة خلال المهمة عند -19.6  درجة مئوية، بينما سُجّلت أدنى درجة حرارة عند -97.7  درجة مئوية. [ 24 ] كما رُصدت زوابع غبارية. [ 25 ]

رُصدت سحب رقيقة أنتجت ثلوجًا في صور التقطها القمر الصناعي فينيكس . تشكلت هذه السحب على مستوى في الغلاف الجوي عند درجة حرارة تقارب -65  درجة مئوية، مما يشير إلى أنها تتكون من جليد مائي، وليس من جليد ثاني أكسيد الكربون، لأن درجة الحرارة اللازمة لتكوين جليد ثاني أكسيد الكربون أقل بكثير، إذ تقل عن -120  درجة مئوية. ونتيجةً لهذه المهمة، يُعتقد الآن أن الجليد المائي (الثلج) كان سيتراكم لاحقًا في هذا الموقع خلال العام. [ 13 ]

يعتقد العلماء أن الجليد المائي نُقل إلى أسفل بواسطة الثلج ليلاً، ثم تبخر (تحول مباشرة من جليد إلى بخار) في الصباح. وعلى مدار اليوم، عملت تيارات الحمل الحراري والاضطرابات على مزجه مرة أخرى في الغلاف الجوي. [ 13 ]

دورات المناخ

نُشر تحليل البيانات المُرسلة من مركبة فينيكس في مجلة ساينس . ووفقًا للبيانات المُحكّمة، فقد تأكد وجود جليد مائي، وأن الموقع كان يتمتع بمناخ أكثر رطوبة ودفئًا في الماضي القريب. ويقود وجود كربونات الكالسيوم في تربة المريخ العلماء إلى الاعتقاد بأن الموقع كان رطبًا أو مُبللًا في الماضي الجيولوجي. وخلال الدورات الموسمية أو الدورات اليومية الأطول، ربما كان الماء موجودًا على شكل أغشية رقيقة. ويتغير ميل محور المريخ بشكل أكبر بكثير من الأرض؛ لذا فمن المُحتمل وجود فترات رطوبة أعلى. [ 26 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. تشارلتون ت. لويس، تشارلز شورت، قاموس لاتيني ، أكسفورد. مطبعة كلارندون. 1879. ISBN 0-19-864201-6
  2. "Vastitas Borealis" . دليل تسمية الكواكب . مركز علوم الجيولوجيا الفلكية التابع لهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية . مؤرشف من الأصل في 23 أبريل 2018. تم الاطلاع عليه في 22 أبريل 2021 .
  3. "المعروف باسم العرق القطبي الشمالي" مؤرشف في 30 أغسطس 2017 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine) ضمن مشروع HiRISE
  4. "أسماء الكواكب: فاستيتاس، فاستيتاتيس: فاستيتاس بورياليس على المريخ" . planetarynames.wr.usgs.gov . مؤرشف من الأصل في 18 أبريل 2017. تم الاطلاع عليه في 17 أبريل 2017 .
  5. تسمية الكواكب التابعة لهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية (انقر على اسم المعلم للاطلاع على التفاصيل)
  6. أندروز-هانا، جيفري سي؛ زوبر، ماريا تي؛ بانيردت، دبليو. بروس (1 يونيو 2008). "حوض بوراليس وأصل الانقسام القشري المريخي". مجلة نيتشر . 453 (7199): 1212-1215 . رمز Bibcode : 2008Natur.453.1212A . doi : 10.1038/nature07011 . ISSN 0028-0836 . PMID 18580944. S2CID 1981671 .   
  7. "ناسا - مركبة ناسا الفضائية تكشف عن أكبر فوهة في النظام الشمسي" . nasa.gov . مؤرشف من الأصل بتاريخ 22 نوفمبر 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 أبريل 2017 .
  8. "جليد مائي في فوهة بركانية عند القطب الشمالي للمريخ" . وكالة الفضاء الأوروبية . مؤرشف من الأصل في 6 أكتوبر 2012. تم الاطلاع عليه في 4 أغسطس 2007 .
  9. لاكداوالا، إميلي (27 مايو 2008). "المؤتمر الصحفي لفينيكس سول 2، باختصار" . مدونة الجمعية الكوكبية . الجمعية الكوكبية . مؤرشف من الأصل في 22 أبريل 2014.
  10. "مركبة هبوط على سطح المريخ تهدف إلى الهبوط في 'الوادي الأخضر'"" . مجلة نيو ساينتست سبيس. 11 أبريل 2008. مؤرشف من الأصل في 7 سبتمبر 2012.
  11. ليفي، ج.، ج. هيد، ود. مارشانت. 2009. مضلعات الشقوق الناتجة عن الانكماش الحراري على سطح المريخ: التصنيف والتوزيع والآثار المناخية من ملاحظات كاميرا HiRISE. مجلة البحوث الجغرافية: 114. ص E01007
  12. "المعلومات الأساسية حول نتائج تحليل التربة لمركبة الهبوط على المريخ" . space.com . 2 يوليو 2009. مؤرشف من الأصل في 26 يناير 2010. تم الاطلاع عليه في 5 مايو 2018 .
  13. 1 2 3 وايتواي، ج. وآخرون. 2009. سحب الجليد المائي والهطول على سطح المريخ. مجلة ساينس: 325. ص 68-70
  14. "JPL" . مختبر الدفع النفاث . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 أغسطس 2012 .
  15. هيشت، م. وآخرون. 2009. الكشف عن البيركلورات والكيمياء الذائبة لتربة المريخ في موقع هبوط مركبة فينيكس. مجلة ساينس: 325. 64-67
  16. بوينتون، دبليو. وآخرون. 2009. دليل على وجود كربونات الكالسيوم في موقع هبوط مركبة فينيكس على المريخ. مجلة ساينس: 325. ص 61-64
  17. غيست، ج.، ب. باتروورث، و ر. غريلي. 1977. ملاحظات جيولوجية في منطقة سيدونيا على سطح المريخ من فايكينغ. مجلة البحوث الجيوفيزيائية 82. 4111-4120.
  18. "HiRISE | علامات النشاط الريحي والجليدي في فاستيتاس بورياليس (PSP_001481_2410)" . HiRISE.lpl.arizona.edu . مؤرشف من الأصل في 3 مارس 2016. تم الاطلاع عليه في 19 يونيو 2026 .
  19. مورتشي، إس. وآخرون. 2009. توليف للمعادن المائية المريخية بعد عام مريخي واحد من الملاحظات من مركبة استطلاع المريخ المدارية. مجلة البحوث الجيوفيزيائية: 114.
  20. "HiRISE | Spring Fans at Macclesfield (ESP_064469_0945)" . Uahirise.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 يونيو 2026 .
  21. "مناظر خلابة لـ Deuteronilus Mensae على سطح المريخ" . Esa.int . مؤرشف من الأصل بتاريخ 18 أكتوبر 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 مايو 2018 .
  22. مادلين، ج. وآخرون. 2007. استكشاف التجلد في خطوط العرض الوسطى الشمالية باستخدام نموذج الدوران العام. في: المؤتمر الدولي السابع حول المريخ. الملخص 3096.
  23. "ASC – Ficher introuvable – CSA – File not found" . مؤرشف من الأصل في 5 أكتوبر 2011. تم الاطلاع عليه في 22 يوليو 2009 .
  24. "CSA – بيان صحفي" . مؤرشف من الأصل في 5 يوليو 2011. تم الاطلاع عليه في 19 ديسمبر 2010 .
  25. سميث، ب. وآخرون. H2O في موقع هبوط فينيكس. 2009. ساينس: 325. ص 58-61
  26. بوينتون وآخرون، 2009. دليل على وجود كربونات الكالسيوم في موقع هبوط مركبة فينيكس على المريخ. مجلة ساينس. 325: 61-64

للمزيد من القراءة