سياره مريخ ؛ ويژگي ها ، عجايب و هر آنچه بايد بدانيد

امروزه مي‌توان گفت مريخ، به لطف كاوش‌ها و اكتشافات متعدد يكي از آشناترين نقاط منظومه شمسي است. مريخ چهارمين سياره منظومه شمسي (براساس فاصله از خورشيد) و دومين سياره كوچك پس از عطارد است. نام مريخ يا مارس با الهام از خداي جنگ رومي انتخاب شده است و اغلب با لقب سياره سرخ آن را مي‌شناسند.

فراواني اكسيد آهن در پوسته مريخ دليل اصلي رنگ سرخ خاك است. روزها و فصل‌هاي مريخ تا حد زيادي به زمين شباهت دارند كه دليل آن هم شباهت دوره چرخش به دور خورشيد و چرخش محوري آن به زمين است. بزرگ‌ترين كوه آتشفشان و دومين كوه بلند در كل منظومه شمسي در مريخ قرار گرفته است و دره مارينريس يكي از بزرگ‌ترين دره‌هاي منظومه شمسي است. مريخ داراي دو قمر به نام‌هاي فوبوس و دايموس است كه برخلاف قمر زمين شكل نامنظمي دارند. احتمالاً اين دو قمر سيارك‌هايي بوده‌اند كه در دام گرانش مريخ افتاده‌اند.

مريخ سياره‌اي سرد و دنيايي بياباني با جو بسيار رقيق است. طوفان‌هاي گردوغبار مريخ به حدي شديد هستند كه مي‌توانند كل سطح اين سياره را بپوشانند. دماي اين سياره به‌قدري پايين است كه كربن‌دي‌اكسيد موجود در جو به‌صورت مستقيم به شكل برف و يخ روي سطح آن فرود مي‌آيد.

حجم يخ‌آب در اعماق پوشش يخي قطب جنوب مريخ براي پوشاندن كل سطح سياره تا عمق ۱۱ متر كافي است. ناسا در نوامبر ۲۰۱۶، يافته‌هايي مبني بر وجود يخ زيرزميني در صفحه اتوپيا پانيتيا گزارش كرد. براساس تخمين‌ها، حجم آب كشف شده برابر با حجم آب موجود در درياچه سوپريور آمريكاي شمالي است. مريخ را مي‌توان به‌راحتي از زمين با چشم غيرمسلح و به شكل يك نقطه سرخ مشاهده كرد.

اين تصوير رنگي مريخ با ابزار OSIRIS از فضاپيماي رزتاي آژانس فضايي اروپا در فوريه ۲۰۰۶ ثبت شده است.

رنگ مسي روشن مريخ به دليل فراواني مواد معدني غني از آهن در رگوليت‌هاي آن است. رگوليت به سنگ‌ها وغبارهاي سستي گفته مي‌شود كه سطح را مي‌پوشانند. خاك زمين هم نوعي رگوليت است با اين تفاوت كه سرشار از مواد آلي است. به نقل از ناسا، مواد معدني آهني دچار اكسايش يا زنگ‌زدگي مي‌شوند و ظاهر سرخ‌رنگي را به مريخ مي‌بخشند.

تقريباً ۴٫۶ ميليارد سال پيش در اولين روزهاي منظومه شمسي، قرصي از گاز و غبار در مدار خورشيد جوان شكل گرفت. دو انديشه متخصصينيه نشان مي‌دهند كه چگونه در طي ميليون‌ها سال، سياره‌هاي سنگي داخلي منظومه شمسي از داخل اين قرص ماده شكل گرفتند. براساس انديشه متخصصينيه‌اي قديمي‌تر، غبار موجود در منظومه شمسي داخلي به شكل توده‌هاي بزرگ‌تري درآمد و اين توده‌ها به تدريج هم‌اندازه با ماه زمين شدند. برخورد اين جنين‌هاي سياره‌اي درنهايت به شكل‌گيري سياره‌هايي مثل عطارد، زهره، زمين و مريخ انجاميد.

تصوير مفهومي هنرمند از سحابي خورشيدي، ابري از گاز و غبار كه سياره‌هاي منظومه شمسي در ميان آن شكل گرفتند.

بااين‌حال انديشه متخصصينيه‌اي جديدتر فرايند رشد متفاوتي را در انديشه متخصصين مي‌گيرد. در اين فرايند سنگ‌ريزه‌هايي در ابعاد ميلي‌متر از بخش خارجي منظومه شمسي به سمت خورشيد حركت كردند. اين سنگريزه‌ها در طول مسير به شكل جنين‌هاي سياره‌اي داخلي درآمدند و قدم به قدم به‌اندازه فعلي رسيدند. هر دو انديشه متخصصينيه مبتني بر مدل‌هاي تئوري و شبيه‌سازي‌هاي كامپيوتري هستند كه هدفشان بازسازي شرايط و متغيرهاي منظومه شمسي آغازين است. هر دو انديشه متخصصينيه همچنين مسيرهاي احتمالي شكل‌گيري سياره‌ها را توصيف مي‌كنند؛ اما كدام انديشه متخصصينيه صحيح است؟ كدام فرايند واقعاً رخ داده است؟

برخلاف زمين كه از انديشه متخصصين تكتونيكي فعال است و سنگ‌ها در طي بازه‌هاي چندميليارد‌ساله تغيير مي‌كنند، مريخ فاقد فعاليت تكتونيكي است؛ بنابراين قديمي‌ترين سنگ‌هاي مريخي روي سطح‌ آن موجود هستند. مطالعه اين سنگ‌ها روشي براي پي بردن به چگونگي شكل‌گيري سياره سرخ است. همچنين دانشمندان با مطالعه سياره‌هاي فراخورشيدي و شباهت‌ آن‌ها به سياره‌هاي منظومه شمسي و همچنين عناصر يكسان در شكل‌گيري زمين و مريخ مي‌توانند به اين پرسش‌ها پاسخ بدهند؛ اما هنوز هيچ‌كدام از انديشه متخصصينيه‌ها به‌صورت قطعي اثبات نشده‌اند.

اندازه يك سياره به مقدار ماده‌ و ابر گاز و غبار اوليه وابسته است. به نقل از ناسا، شعاع مريخ نزديك به ۳۳۹۰ كيلومتر است؛ اما مريخ مانند زمين كاملاً دايره‌اي نيست. بلكه به دليل چرخش، اندكي در قسمت استوا داراي برآمدگي است. يكي از دلايل اصلي كوچك‌ بودن مريخ نسبت به زمين تفاوت گرانش اين دو است. گرانش مريخ تقريباً يك سوم گرانش زمين است زيرا جرم كمتري براي جذب اجسام به سطح خود دارد. اين ويژگي تا حدودي مي‌تواند براي پژوهش‌ها و اكتشافات مفيد باشد. براي مثال هليكوپتر اينجنيوتي به دليل گرانش پائين‌تر آسان‌تر پرواز مي‌كند و از سطح مريخ برمي‌خيزد؛ اما اين گرانش اشكالات خود را دارد و باعث مي‌شود جو اين سياره بسيار رقيق باشد.

مقايسه زمين و مريخ

قطر مريخ برابر با نيمي از قطر زمين و مساحت سطح آن هم اندكي از مساحت خشكي‌هاي زمين كمتر است. مريخ چگالي كمتري نسبت به زمين دارد. حجم آن ۱۵ درصد حجم زمين و جرم آن تقريباً ۱۱ درصد جرم زمين است؛ درنتيجه گرانش مريخ، ‌۳۸ درصد از گرانش زمين است. بنابراين شخصي با وزن ۱۰۰ كيلوگرم روي زمين در مريخ ۶۲ كيلوگرم خوهد بود اما جرم او در زمين و مريخ يكسان است.

غباري كه سطح مريخ را پوشانده است مثل پودر تالك است. زير لايه‌اي از غبار، پوسته مريخي قرارگرفته كه بيشترين بخش آن را سنگ‌هاي آتشفشاني بازالت تشكيل مي‌دهد. خاك مريخ حاوي مواد مغذي مثل سديم، پتاسيم، كلرايد و منيزيم است. تصور مي‌شود پوسته مريخي يك تكه باشد. برخلاف زمين، سياره سرخ فاقد صفحات تكتونيكي است. زمين‌ساخت‌ها يا تكتونيك‌هاي صفحه‌اي روي گوشته شناور هستند و عامل اصلي تغيير شكل زمين هستند. اما ازآنجاكه تقريباً هيچ حركتي در پوسته مريخ وجود ندارد، سنگ‌هاي مذاب در يك نقطه جمع شده‌اند و آتشفشان‌هاي عظيمي را روي سطح اين سياره به وجود آورده‌اند.

البته اين به معني بي حركت بودن پوسته نيست. براساس پژوهش‌ها، احتمالاً رانش‌هاي پرقدرت منجر به ايجاد شيب‌هاي مريخي شده‌اند. به‌عقيده پژوهشگران، يخ ماده‌اي مهم براي روان‌سازي رانش‌ها در مريخ حتي در نواحي استوايي مثل والس مارينريس است. هر گونه حيات احتمالي روي مريخ احتمالاً زير زمين آن در جريان است. با اينكه ستاره‌شناسان به جستجوي علائم حيات گذشته و حال در مريخ ادامه مي‌دهند اما تاكنون هيچ مدركي دال بر وجود حيات مريخي به دست نيامده است.

براساس شواهد، ميليون‌ها سال است كه هيچ فعاليت آتشفشاني در مريخ رخ نداده است. گوشته مريخ بسيار خاموش و آرام است. گوشته از سيليكون، اكسيژن، آهن و منيزيم تشكيل شده است و ضخامت آن به نقل از ناسا به ۱۲۴۰ تا ۱۸۸۰ كيلومتر مي‌رسد. مركز مريخ هسته جامدي از آهن، نيكل و سولفور دارد كه حركت نمي‌كند؛ بنابراين اين سياره فاقد ميدان مغناطيسي سراسري است؛ بدون وجود ميدان مغناطيسي، تابش‌هاي فضايي به اين سياره برخورد مي‌كنند و آن را به جهاني سكونت‌ناپذير تبديل كرده‌اند.

سطح‌نشين اينسايت ناسا از سال ۲۰۱۸ در حال مطالعه ساختار داخلي مريخ است. اينسايت زلزله‌هاي مريخي را اندازه‌گيري كرده است. داده‌هاي اينسايت انديشه متخصصينات‌هاي كليدي را درباره ساختار داخلي اين سياره آشكار كردند. براي مثال براساس تخمين‌هاي جديد اين مأموريت، قطر هسته مريخ بين ۱۷۸۰ تا ۲۰۸۰ كيلومتر و ضخامت پوسته آن بين ۲۴ تا ۷۲ كيلومتر است. بقيه ساختار را هم گوشته تشكيل مي‌دهد. اين در حالي است كه عرض هسته زمين به ۱۲۲۰ كيلومتر و گوشته آن به ۲۹۰۰ كيلومتر مي‌رسد. همچنين زمين دو نوع پوسته دارد. پوسته قاره‌اي و اقيانوسي كه ضخامت آن‌ها به ترتيب برابر با ۴۰ كيلومتر و ۸ كيلومتر است.

مريخ ميزبان بلندترين كوهستان‌ها و عميق‌ترين و طولاني‌ترين دره در كل منظومه شمسي است. ارتفاع كوه المپوس مانس به ۲۷ كيلومتر مي‌رسد كه تقريباً سه برابر ارتفاع كوه اورست است. عمق دره مارينريس مريخ هفت كيلومتر است و وسعت آن از شرق به غرب به ۴۰۰۰ كيلومتر مي‌رسد كه تقريباً برابر با عرض استراليا است.

دانشمندان معتقدند دره مارينريس بر اثر خراش و كشيدگي پوسته به وجود آمده است. عرض دره‌هاي مستقل داخلي به ۱۰۰ كيلومتر مي‌رسد. دره‌ها در بخش مركزي دره مارينريس در منطقه‌اي به عرض ۶۰۰ كيلومتر ادغام مي‌شوند. كانال‌هاي بزرگ برخاسته از انتهاي بعضي دره‌ها و رسوب‌هاي لايه‌اي نشان مي‌دهند دره‌ها زماني مملو از آب بوده‌اند. مريخ داراي بزرگ‌ترين آتشفشان‌ها در كل منظومه شمسي است كه المپوس مانس يكي از آن‌ها است. قطر اين آتشفشان عظيم به ۶۰۰ كيلومتر مي‌رسد و به‌قدري عريض است كه ايالت نيومكزيكو را در خود جاي مي‌دهد.

المپوس مانس، بزرگ‌ترين آتشفشان شناخته‌شده در منظومه شمسي است. اين تصوير را مدارپيماي وايكينگ ۱ ناسا ثبت كرده است.

كانال‌ها، دره‌ها و آبگذرهاي مريخ نشان مي‌دهند در گذشته‌اي دور آب مايع روي سطح اين سياره جريان داشته است. عرض برخي كانال‌ها به ۱۰۰ كيلومتر و طول آن‌ها به ۲۰۰۰ كيلومتر مي‌رسد. شايد آب مايع در شكاف‌ها و سوراخ‌ها، سنگ‌هاي زيرسطح مريخ پيدا شود. طبق پژوهشي در سال ۲۰۱۸، آب شور زير سطح مريخ مي‌تواند حاوي مقادير قابل توجهي اكسيژن باشد كه براي حيات ميكروبي لازم است. بااين‌حال، ميزان اكسيژن هم به دما و فشار وابسته است؛ تغيير انحراف محور چرخش مريخ، باعث تغييرات و نوسان‌هاي دمايي مي‌شود.

بخش زيادي از مريخ از صفحات كم‌ارتفاع و مسطح تشكيل شده است. زمين‌هاي شمالي مريخ از مسطح‌ترين و هموارترين صفحات در كل منظومه شمسي هستند كه احتمالاً به دليل جريان آب در سطح به وجود آمده‌اند. ارتفاع سطح در نيم‌كره شمالي مريخ كمتر از نيم‌كره جنوبي آن است و اين يعني پوسته شمال نازك‌تر از پوسته جنوبي است. تفاوت بين شمال و جنوب مي‌تواند به دليل برخورد بسيار بزرگي باشد كه بلافاصله پس از تولد مريخ رخ داد.

تعداد دهانه‌هاي مريخ در نقاط مختلف و براساس قدمت سطح متفاوت است. بخش زيادي از نيم‌كره جنوبي مريخ، قدمت بالايي دارد درنتيجه دهانه‌هاي زيادي در اين منطقه وجود دارد كه معروف‌ترين آن، هلاس پلانيتيا با عرض ۲۳۰۰ كيلومتر است. از طرفي نيم‌كره شمالي اين سياره جوان‌تر است و دهانه‌هاي كمتري دارد. برخي آتشفشان‌ها هم داراي تعداد اندكي دهانه هستند كه نشان مي‌دهد به‌تازگي فوران كرده‌اند و گدازه‌هاي حاصل روي دهانه‌هاي قديمي را پوشانده‌اند. برخي دهانه‌ها رسوب‌هاي عجيبي از سنگ‌ريزه در اطراف خود دارند كه به جريان‌هاي گل و لاي خشك‌شده شباهت دارند و احتمالاً نشان‌دهنده وجود آب يا يخ زير‌سطحي هستند.

مريخ داراي دو كلاهك يخي برجسته است؛ كه در زمستان قطبي در تاريكي پيوسته قرار دارند و ۲۵ الي ۳۰ درصد از گاز كربن‌دي‌اكسيد جوي به شكل يخ خشك در اين قسمت انباشته مي‌شود. وقتي قطب‌ها مجددا درمعرض نور خورشيد قرار مي‌گيرند، كربن‌دي‌اكسيد منجمد شده مجددا به گاز تبديل مي‌شود. اين فرايندهاي فصلي باعث انتقال بخش زيادي از بخار آب و غبار مي‌شوند و برف‌هايي مشابه زمين و ابرهاي سيروس بزرگ را پديد مي‌آورند. ۷۰ درصد از كلاهك‌هاي يخي قطبي را آب تشكيل مي‌دهد. كربن‌دي‌اكسيد منجمد هم به شكل لايه‌اي نازك با ضخامت تقريبي يك متر فقط در فصل زمستان روي كلاهك شمالي مي‌نشيند درحالي‌كه ضخامت يخ خشك كلاهك جنوبي به هشت متر هم مي‌رسد.

محل قرارگيري كلاهك‌هاي يخي قطبي در مريخ

به خاطر جو رقيق مريخ، شرايط سطح آن براي جريان آب چندان مساعد نيست. به همين دليل منابع احتمالي آب يا زيرزميني هستند يا به‌صورت كلاهك يخي در قطب‌ها قرار گرفته‌اند. براساس مدلسازي‌هاي گذشته، بخشي از آب‌هاي مريخي زيرزميني هستند. نشانه‌هاي زيادي از وجود آب در دهانه‌هاي برخوردي ديده مي‌شود؛ ازجمله كانال‌هايي كه بر اثر عبور آب در ديواره‌‌ي آن‌ها شيارهايي به وجود آمده و شواهدي از فرسايش و خطوط ساحلي است. درنتيجه ممكن است دهانه‌ها سرنخي براي آب‌هاي زيرزميني باشند.

در بستر اين دهانه‌ها شواهدي از وجود جريان‌هاي آب در گذشته ديده مي‌شود كه به‌مرور زمان ته‌نشين شده‌اند. طبق تخمين‌ها، عمق كانال‌ها منطبق با اقيانوس‌هاي مريخ در چهار ميليارد سال پيش هستند. به‌اين‌ترتيب، كشف آب به مقدمه‌اي براي كشف حيات در مريخ تبديل شد.

در سال ۲۰۲۱، ابزار FREND از مدارپيماي ردياب گاز (TGO) آب زيرسطح مريخ را كشف كرد. اين ابزار منطقه‌اي با مقدار غيرعادي هيدروژن را در سيستم دره‌اي والس مارينريس كشف كرد. با توجه به اينكه عنصر هيدروژن در مولكول‌هاي آب فراوان است، به انديشه متخصصين مي‌رسد چهل درصد از مواد نزديك به سطح اين منطقه آب باشد. اين منطقه غني از آب به وسعت كشور هلند است. اين حجم از آب موجود در اين منطقه كه بسيار فراتر از حد انتظار بود، مي‌تواند به شكل يخ يا آب موجود در مواد معدني خاك باشد.

در اوايل سال ۲۰۲۲، مدارپيماي MRO ردهايي از آب را كشف كرد كه به انديشه متخصصين مي‌رسيد ۲ الي ۲٫۵ ميليارد سال پيش روي سطح مريخ جريان داشتند. درحالي‌كه براساس تخمين‌هاي قبلي، آب سطحي مريخ حدود ۳ ميليارد سال قبل تبخير شده است. درنتيجه براساس اين يافته آب سطحي مريخ يك ميليارد سال طولاني‌تر از تخمين‌ها روي سطح اين سياره جريان داشته است.

آب، پيش‌نياز اصلي حيات است. كشف آب به‌ويژه آب‌هاي مايع زيرزميني، اميد به كشف حيات مريخي را بيش از پيش افزايش داده است؛ اما براي درك پتانسيل حيات مريخي، لازم است به ۳ الي ۴ ميليارد سال قبل بازگرديم. در آن زمان مريخ و زمين در بسياري از ويژگي‌ها مشترك بودند. سياره سرخ، گرم و مرطوب بود، جو پايداري داشت و با چهره سرد و ناخوشايند كنوني‌‌اش فاصله زيادي داشت. ديويد پاركر، رئيس اكتشافات رباتيك و انساني آژانس فضايي اروپا مي‌گويد:

مواد اوليه سياره مريخ در آغاز حيات آن، مشابه مواد تشكيل‌دهنده زمين بودند؛ اما به مرور همه چيز تغيير كرد. اين فرايند درست مانند نوعي فروپاشي بود.

مريخ به مرور زمان ميدان مغناطيسي خود را از دست داد. از بين رفتن ميدان مغناطيسي به اين معني است كه اين سياره هيچ محافظي دربرابر پرتوهاي مضر نخواهد داشت. مريخ همچنين بخش زيادي از جو خود را از دست داد. چراكه جو يكي از ديگر معيارهاي لازم براي شكل‌گيري حيات روي سياره است و اكسيژن لازم را فراهم مي‌كند. پاركر مي‌گويد:

مريخ هنوز هم جو رقيقي دارد كه بخش بيشتري از آن را كربن‌دي‌اكسيد تشكيل داده است. دليل سرماي بيش از حد اين سياره هم جو بسيار رقيق آن است.

مريخ‌نورد پرسويرنس اين عكس را در ژانويه ۲۰۲۲ از سطح مريخ گرفت. پرسويرنس در جستجوي علائم حيات كهن در مريخ است.

بااين‌حال مريخ سرد و بدون محافظ هم باعث نااميدي دانشمندان براي جستجوي علائم حيات در اين سياره نشد. مريخ‌نورد كيورياسيتي ناسا در سال ۲۰۱۸ مواد آلي را روي مريخ كشف كرد. اين كشف به اين معني بود كه عناصر سازنده حيات زماني روي مريخ وجود داشته‌اند يا هنوز هم وجود دارند. پژوهشگران ناسا مي‌گويند:

حفظ منابع آلي، نقطه عطف درك حيات در طول عمر مريخ است. صرف‌انديشه متخصصين از اينكه مريخ از حيات كهن برخوردار باشد، مواد آلي آن مي‌توانند سرنخ‌هايي شيميايي از فرايندها و شرايط كنوني آن باشند. همچنين كيورياستي متان، ساده‌ترين مولكول آلي را در مريخ كشف كرد. متان هم مي‌تواند سرنخي از فرايندهاي شيميايي در مريخ باشد.

براساس يافته‌هاي جديد مريخ‌نورد كيورياسيتي، شواهد حيات كهن در مريخ از بين رفته‌اند. مريخ‌نورد كيورياسيتي با مطالعه سنگ‌هاي رسوبي رس در اطراف دهانه گيل به كشف شگفت‌انگيزي رسيد. اين دهانه برخوردي در گذشته درياچه‌اي بود كه با برخورد سياركي به سياره سرخ درحدود ۳٫۶ ميليارد سال پيش به‌وجود آمد.

كيورياستي از دو گِل‌سنگ كهن (نوعي سنگ رسوبي حاوي رس) از بستر رودخانه‌اي خشك نمونه‌برداري كرد كه قدمتش به حدود ۳٫۵ ميليارد سال پيش برمي‌گردد و هر دو ۴۰۰ متر از يكديگر فاصله دارند. پژوهشگران با مطالعه اين دو نمونه متوجه شدند يكي از رگه‌ها، تنها حاوي نيمي از مواد معدني رسي پيش‌بيني‌پذير است. رگه ديگر حاوي مقادير بيشتري اكسيد آهن بود كه عامل رنگ سرخ مريخ است.

به‌عقيده پژوهشگران، شورابه‌ها مقصر اصلي ناپديد‌شدن آثار زيستي كهن هستند: آب‌هاي به‌شدت شور و نمكي با نفوذ به لايه‌هاي رس غني از مواد معدني آن‌ها را ناپايدار مي‌سازند و به محو‌شدن آثار زمين‌شناختي و زيستي منجر مي‌شوند. به‌طور كلي با وجود شباهت‌هاي زياد بين زمين و مريخ، سياره سرخ به يك دليل ساده براي حيات مناسب نيست. قطر مريخ درست ۵۳ درصد قطر زمين است (كمي بيشتر از نصف)؛ به‌همين‌دليل، مريخ محيط مناسبي براي حفظ مواد فرار مناسب حيات، ازجمله آب نيست.

تغييرات آب‌وهوايي در مريخ شديد هستند. جو اين سياره در گذشته براي جريان آب مايع روي سطح، مناسب بوده؛ اما امروزه تنها لايه‌اي رقيق از آن باقي مانده است. اقليم مريخ به ويژگي‌هاي متعددي مثل كلاهك‌هاي يخي، بخار آب و طوفان‌هاي گردو غباري وابسته است. گاهي اوقات طوفان‌هاي شني عظيم مي‌توانند مانند پتو به مدت چندين ماه، كل سياره را بپوشانند و آسمان آن را غبار‌آلود و سرخ كنند. جو مريخ ۱۰۰ مرتبه رقيق‌تر از جو زمين است و ۹۵ درصد آن از كربن دي‌اكسيد تشكيل شده است. طبق داده‌هاي ناسا تركيبات جوي مريخ عبارت‌اند از:

• كربن دي‌اكسيد: ۹۵٫۳۲ درصد
• نيتروژن: ۲٫۷ درصد
• آرگن: ۱٫۶ درصد
• اكسيژن: ۰٫۱۳ درصد
• كربن مونواكسيد: ۰٫۰۸ درصد
• مقدار كمي آب، نيتروژن اكسيد، نئون، هيدروژن دوتريوم اكسيژن، كريپتون و زنون.

تصاوير مداري، نشان‌دهنده صفحات رودخانه‌اي و مرزهاي اقيانوسي احتمالي وسيعي در گذشته مريخ هستند. با اينكه مريخ‌نوردها موفق به كشف شواهدي از سنگ‌هاي آهكي در سطح مريخ شده‌اند، هنوز دلايل مشخصي براي جو رقيق اين سياره وجود ندارد. طبق انديشه متخصصينيه‌اي، گرانش اندك مريخ، همچنين نبود ميدان مغناطيسي، جو اين سياره را دربرابر فشارهاي ناشي از بادهاي خورشيدي آسيب‌پذير ساخته است. طي ميليون‌ها سال، فشار اين بادها، مولكول‌هاي سبك را از جو مريخ حذف كردند و به رقيق شدن آن انجاميدند. كاوشگر MAVEN ناسا مأموريت مطالعه جو مريخ را بر عهده داشته‌ است. طبق فرضيه‌هاي ديگر، شايد برخورد با جرم كوچكي منجر به از بين رفتن جو مريخ شده باشد.

جو رقيق مريخ و فاصله زياد آن از خورشيد، عامل دماي بسيار كم آن نسبت به زمين هستند. ميانگين دما در مريخ به منفي ۶۰ درجه سانتي‌گراد مي‌رسد. دماي مريخ در نزديكي قطب‌ها به منفي ۱۲۵ درجه سانتي‌گراد در زمستان و در نزديكي استوا به ۲۰ درجه سانتي‌گراد مي‌رسد. با اينكه جو مريخ بسيار رقيق‌تر از جو زمين است، ضخامت كافي را براي حفظ آب‌وهوا، ابرها و بادها دارد. طوفان‌هاي عظيم گرد و غباري باعث شده‌اند سطح مريخ با غبار آهن اكسيد پوشيده شود. غبارها بخشي پايدار از جو مريخ هستند.

نمايي از ابرهاي مريخي كه توسط مريخ‌نورد كيورياسيتي ثبت شده است

مريخ از ميدان مغناطيسي سراسري محروم است اما بادهاي خورشيدي ازطريق واكنش مستقيم با جو مريخ، نوعي مغناطيس كره يا مگنتوسفر را توليد مي‌كنند. از طرفي طبق يافته‌هاي كاوشگر اينسايت، ميدان مغناطيسي در محل فرود اين كاوشگر ده برابر قوي‌تر از ميزان پيش‌بيني شده است و در بازه‌هاي زماني چند ثانيه تا چند روز نوسان مي‌كند.

قبل از مأموريت‌ اينسايت، بهترين تخمين‌ها از ميدان‌هاي مغناطيسي مريخ از ماهواره‌هاي موجود در مدار اين سياره به دست مي‌آمدند كه فاصله ميانگين آن‌ها تا مريخ ۱۵۰ كيلومتر بود. مريخ در گذشته‌اي دور از ميدان مغناطيسي سراسري برخوردار بود. حسگر مغناطيسي اينسايت، سرنخ‌هاي جديدي را درباره پديده‌هاي جو فوقاني و محيط فضايي اطراف مريخ ارائه دادند. مريخ هم درست مانند زمين درمعرض بادهاي خورشيدي قرار دارد؛ اما ازآنجاكه فاقد ميدان مغناطيسي سراسري است، عايق محافظتي آن دربرابر خورشيد، ضعيف‌تر است.

به‌عقيده پژوهشگران، نوسان‌هاي ميدان مغناطيسي مريخ در بازه‌هاي روز و شب ناشي از تركيب باد خورشيدي و ميدان مغناطيسي ميان‌سياره‌اي اطراف سياره هستند و پرتوهاي خورشيدي با باردار كردن جو فوقاني و توليد جريان‌هاي الكتريكي، ميدان مغناطيسي توليد مي‌كنند.

ازآنجاكه مريخ در فاصله دورتري از خورشيد نسبت به زمين قرار دارد، سال آن نسبت به زمين طولاني‌تر است. مريخ در طول ۶۸۷ روز زميني، مدار خورشيد را كامل مي‌كند؛ بنابراين سال مريخي برابر با دو سال زميني است. طول روزها در مريخ و زمين تقريباً برابر است. گردش مريخ به دور محور خود يا يك روز مريخ ۲۴ ساعت و چهل دقيقه است. درحالي‌كه روز زميني ۲۴ ساعت است.

مريخ هم مانند زمين داراي فصل‌هاي مختلف است با اين تفاوت كه فصل‌هاي مريخي معمولاً طولاني‌تر هستند،‌زيرا مدار بيضي‌شكل مريخ در اطراف خورشيد كمي كشيده‌تر از ديگر اجرام است؛ بنابراين وقتي مريخ در نزديك‌ترين فاصله به خورشيد قرار دارد، نيمكره جنوبي آن به سمت خورشيد قرار مي‌گيرد و تابستاني كوتاه و گرم را تجربه مي‌كند؛ درحالي‌كه در نيم‌كره شمالي زمستاني كوتاه و سرد در جريان است. وقتي مريخ در دورترين فاصله از خورشيد قرار مي‌گيرد، نيم‌كره شمالي آن به سمت خورشيد قرار مي‌گيرد. در اين شرايط تابستاني طولاني و معتدل جريان خواهد داشت درحالي‌كه نيمكره جنوبي، زمستاني سرد و طولاني را تجربه مي‌كند.

آساف هال، ستاره‌شناس آمريكايي در آگوست ۱۸۷۷ دو قمر مريخ به نام‌هاي فوبوس و ديموس را كشف كرد. دوربين HiRISE از مدارپيماي اكتشافي مريخ، دو عكس از دو قمر بزرگ مريخ، فوبوس و ديموس را در تاريخ ۲۳ مارس ۲۰۰۸ ثبت كرد. نود و چهار سال پس از كشف هال، فضاپيماي مارينر ۹ به چشم‌انداز بهتري از دو قمر مريخ رسيد. قابل توجه‌ترين ويژگي فوبوس، دهانه‌اي به عرض ده كيلومتر است كه برابر با نصف عرض خود قمر است.

قمرهاي مريخ از كوچك‌ترين قمرها در كل منظومه شمسي هستند. فوبوس تنها اندكي بزرگ‌تر از ديموس است و در فاصله ۶۰۰۰ كيلومتري از سطح مريخ قرار دارد. فوبوس هر سه روز يك بار به دور مريخ مي‌چرخد. قمر دورتر دايموس هر سي ساعت يك بار مدار مريخ را كامل مي‌كند. جهت چرخش فوبوس به سمت داخل است و هر صد سال يك بار ۱٫۶ متر به مريخ نزديك‌تر مي‌شود. ممكن است فوبوس در طول ۵۰ ميليون سال آينده به سطح مريخ برخورد كند و پس از فروپاشي، حلقه‌اي را به دور آن شكل دهد.

تصوير بهبوديافته رنگي از فوبوس كه HiRISE ثبت كرده است. اين عكس زنجيره‌هاي دهانه‌اي و شيارهاي روي اين قمر را نشان مي‌دهد.

اگر شخصي روي قمر فوبوس بايستد، مريخ را در حالتي مي‌بيند كه بخش بيشتري از آسمان را اشغال كرده است. در آينده شايد اين كار به‌نوعي سرگرمي تبديل شود. به‌گفته دانشمندان، ممكن است در آينده از يكي از قمرهاي مريخ به‌عنوان پايگاهي براي رصد سياره سرخ و ارسال ربات به سطح آن استفاده شود.

فوبوس و ديموس هم مانند قمر زمين، داراي قفل جزر و مدي هستند؛ يعني تنها يك سمت آن‌ها از مريخ ديده مي‌شود. هر دو قمر داراي شكلي نامنظم و پر از حفره‌ها و دهانه‌هاي برخوردي هستند كه با گرد و غبار و سنگ‌هاي كوچك پوشيده شده‌اند. فوبوس و ديموس از تاريك‌ترين اجرام منظومه شمسي هستند. اين قمرها از سنگ‌هاي كربني همراه با يخ تشكيل شده‌اند كه ممكن است نتيجه برخورد سيارك‌ها باشند.

گرانش فوبوس يك‌هزارم گرانش زمين است. وزن شخصي ۶۸ كيلوگرمي در فوبوس به ۶۸ گرم مي‌رسد. نام قمرهاي مريخ برگرفته از پسران اسطوره آرس، همتاي يوناني مارس، خداي رومي هستند. فوبوس به معني ترس يا وحشت (فوبيا) و ديموس به معني گريز (فرار پس از مغلوب شدن) است.

تصوير بهبوديافته رنگي از ديموس كه HiRISE ثبت كرده است. اين تصوير پوشش نرم و هموار رگوليتي ديموس را نشان مي‌دهد.

انسان قرن‌ها است اشياي عجيبي در سطح مريخي مي‌بيند. دليل اين مسئله مي‌تواند نزديك بودن شرايط مريخ به ميزباني حيات باشد يا شايد اينكه مريخ به‌اندازه كافي نزديك است و مي‌توان دقيق‌تر آن را رصد كرد. در‌هر‌صورت، ساكنان زميني بارها فريب سطح سنگي مريخ و توهمات خود را خوردند (مانند يافتن كانال‌ها تا چهره‌هاي انساني و پايگاه‌هاي مريخي‌ها)؛ اما تمام اين يافته‌ها غلط از آب درآمدند. در ادامه به برخي عجايب مريخ اشاره مي‌كنيم:

بر‌‌‌‌اساس يادداشت‌هاي سر ويليام هرشل در سال ۱۷۸۴ مناطق تيره مريخ اقيانوس‌ها و مناطق روشن‌تر زمين هستند. طبق حدسيات اين ستاره‌شناس مشهور بريتانيايي‌، مريخ را موجودات هوشمندي احاطه ‌كرده‌اند كه احتمالاً از شرايط مشابه با زمينيان برخوردار هستند. انديشه متخصصينيه هرشل به‌مدت يك قرن انديشه متخصصينيه غالب بود و حتي برخي ستاره‌شناسان مدعي شدند پوشش‌هاي گياهي را در خشكي‌هاي روشن مريخ ديده‌اند. خوشبختانه ديگر دستاوردهاي نجومي هرشل باعث شد كه دو رصدخانه قدرتمند را به‌افتخار او نام‌گذاري كنند. اين انديشه متخصصينيه‌ها به‌قدري قوي بودند كه انديشه متخصصينيه حيات مريخي چندان اهميتي نداشت.

جواني اسكياپارلي، ستاره‌شناس ايتاليايي، در طول رصد نزديك خود از مريخ در سال ۱۸۷۷، شيارهايي در سطح سياره سرخ مشاهده كرد. او از كلمه ايتاليايي canali به معني كانال براي توصيف اين شيارها بهره برد و بدين نتيجه رسيد كه مريخ حيات هوشمندي دارد كه اين آبراه‌ها را ساخته است.

ستاره‌شناس ديگري به نام پارسيوال لاول در سال ۱۸۹۵ با ارائه طرحي از كانال‌هاي مريخي در جزوه رايگان خود با عنوان «مريخ، اقامتگاه زندگي» باعث افزايش شهرت اين برداشت نادرست شد.انديشه متخصصينيه كانال‌هاي مريخي در اوايل قرن بيستم رد شد. در آن زمان، ثابت شد كانال‌ها فقط خطاهاي بصري هستند. وقتي مريخ را با تلسكوپ‌هاي ضعيف ببينيد، شاخصه‌هاي نقطه‌مانند كوهستان‌ها و دهانه‌هاي برخوردي به‌انديشه متخصصين پيوسته مي‌رسند و خط‌هاي صافي را تشكيل مي‌دهند. با تحليل طيف‌سنجي نور دريافتي از مريخ، بعدها ثابت شد هيچ آبي در سطح اين سياره وجود ندارد.

سال ۱۹۷۶، ناسا تصويري جالب از كوهستاني مريخي منتشر كرد كه كاوشگر وايكينگ ۱ آن را ثبت كرده بود. تصوير گويي چهره‌اي را نشان مي‌داد كه چشم و بيني دارد. چهره مريخي حدود سي سال الهام‌بخش افسانه‌ها و تئوري‌هاي توطئه متعدد بود و بسياري از افراد گمان مي‌كردند تمدن باستاني مريخ اين چهره را ساخته است.

از زاويه هوايي سايه‌هاي كوهستان مريخ مانند چهره به انديشه متخصصين مي‌رسند؛ اما از زواياي ديگر كه مدارپيماي مارس اكسپرس و ديگر كاوشگرها ثبت كرده‌اند، كوهستان مريخي مانند چهره به انديشه متخصصين نمي‌رسد. پاريدوليا اصطلاحي علمي و روان‌شناختي است كه به ديدن چهره‌ها يا اشياي شناخته‌شده در نقاط مختلف گفته مي‌شود. پاريدولياي چهره حاصل افزايش حساسيت به جزئيات چهره انسان است.

آرتور سي. كلارك، نويسنده مشهور رمان‌هاي علمي‌تخيلي و نويسنده «۲۰۰۱: اديسه فضايي»، هفت سال پيش از مرگش اعلام كرد رگه‌هايي از پوشش گياهي از‌جمله درختان را در تصاوير جديد كاوشگر Mars Global Surveyor (نقشه‌بردار سراسري مريخ) ديده است. كلارك مي‌گويد:

انگار چيزي مانند پوشش گياهي همراه با فصل‌ها در حركت است. هنوز اميدوارم بتوانيم مريخي‌ها را پيدا كنيم. شاخه‌ها و درختاني كه كلارك از آن‌ها سخن مي‌گفت، در‌واقع از‌انديشه متخصصين زمين‌شناختي «عنكبوت» ناميده مي‌شوند. اين پديده‌هاي سطحي مانند شاخه به انديشه متخصصين مي‌رسند و به‌صورت فصلي تغيير مي‌كنند؛ اما دليل اين امر ذوب‌شدن فصلي پوشش‌هاي يخي كربن‌دي‌اكسيدي در قطب‌هاي مريخ است. وقتي يخ كربن‌دي‌اكسيد تصعيد شود، به‌شكل رگه‌هايي شاخه منتشر مي‌شود.

مريخ‌نورد اسپيريت سال ۲۰۰۷ نمايي جالب در سياره سرخ ثبت كرد: شخصي كه گويي ردايي پوشيده و در حال دعاكردن زانو زده است. مريخ‌نورد روح تصويري پانارومايي در Home Plate ثبت كرد كه در حوزه سلسله ‌كوهستان كلمبيا در دهانه برخوردي گوسف قرار دارد. البته سوژه اين تصوير سنگي است كه به‌ دليل پديده پاريدوليا مانند انسان به‌انديشه متخصصين مي‌رسد.

چهره مريخ در سال ۱۹۷۶، تنها شروع توهمات اين‌چنيني بود. با راه‌اندازي Google Mars در سال ۲۰۰۹، متخصصان مي‌توانستند سطح مريخ را ببينند و انواع ناهمواري‌ها را مطالعه كنند. اين برنامه از مجموعه‌اي از تصاوير ماهواره‌اي كامپايل‌شده ساخته شد. مردي ايتاليايي به نام ماتئو ايانئو با مطالعه اين تصاوير، برآمدگي‌اي پيدا كرد كه به ظاهر مهاتما گاندي، رهبر استقلال هند، شباهت داشت كه در سال ۱۹۴۸ كشته شد. تصاوير باكيفيت‌تر نشان دادند تصوير يادشده به كوهستان يا تپه مربوط نيست؛ بلكه گودالي است كه در حالت نيم‌رخ مانند انسان به انديشه متخصصين مي‌رسد. به‌راحتي مي‌توان اثر پاريدوليا را در مقايسه تصاوير كم‌كيفيت و باكيفيت مشاهده كرد.

سال ۲۰۱۱، مدرك ديگري براي ادعاي حيات در مريخ رونمايي شد. در ويدئويي وايرال‌شده در يوتيوب، شخصي مدعي شد پايگاهي انساني (فرازميني) را روي مريخ شناسايي كرده است. او اين پايگاه را «ايستگاه زيستي آلفا» ناميده است. وي ازطريق گوگل مارس، سازه‌اي خطي و اسرارآميز را روي سطح سياره سرخ شناسايي كرد.

ستاره‌شناسان بلافاصله سازه‌اي به رنگ سفيد را شناسايي كردند كه به‌شكل پيكسلي و كم‌كيفيت درآمده بود. اين تصوير به‌دليل انباشت‌شدن پرتوهاي كيهاني در حسگر تصويري دوربيني به‌وجود آمده بود كه اين تصوير را ثبت كرده بود. آلفرد اكايون، دانشمند سياره‌اي در آزمايشگاه سياره‌اي و قمري دانشگاه آريزونا و رئيس آزمايشگاه پژوهشي پردازش تصوير سياره‌اي، دراين‌باره مي‌گويد: در تصاوير فضايي كه تلسكوپ‌هاي مدارپيما خارج از مغناطيس‌كره مي‌گيرند، به‌وجودآمدن چنين آثاري متداول است.

تصوير دريافتي مدارپيماي آژانس فضايي اروپا (ESA) در سال ۲۰۱۹ مانند عنكبوتي عظيم با موهاي آبي به‌انديشه متخصصين مي‌رسد كه پاهايش را روي كوهستاني مريخي قرار داده است. واقعيت بسيار جالب‌تر است. پاهاي اين عنكبوت درواقع مسيرهاي صدها گردباد كوچك يا تنوره ديو هستند. هنوز مشخص نيست چرا اين كوه محل تمركز گردبادها است؛ اما به‌گفته دانشمندان ESA، حركت توده‌هاي هوا در اين منطقه مي‌تواند به تشكيل چنين گردبادهاي بينجامد.

به‌انديشه متخصصين مي‌رسد ديدن خزنده‌هاي ترسناك در مريخ به موضوعي جذاب تبديل شده است. سال ۲۰۱۹، ويليام روموسر، استاد بازنشسته، ادعاي جالبي مطرح كرد. او مدعي شد سوسك‌ها و ديگر حشرات و حتي خزنده‌ها را در سطح مريخ ديده است. روموسر پس از مطالعه تصاوير دريافتي از مريخ‌نوردهاي ناسا، شكل‌هايي برآمده و بيضي‌شكل مبهمي روي سطح مريخ مشاهده كرد؛ اما اين‌بار هم پاريدوليا او را فريب داد؛ زيرا شكل‌هاي برآمده اغلب سنگ بودند.

بين جولاي‌ و سپتامبر ۲۰۱۹، جسمي فضايي كه احتمالاً شهاب‌سنگ يا بخشي از دنباله‌دار بود، با پوشش يخي جنوبي مريخ برخورد كرد و با سوراخ كردن لايه‌اي نازك از پوشش يخي، باعث انتشار خاك سرخ از گودالي شد. نتيجه اين اتفاق به‌ وجود آمدن ترشحي سرخ و بزرگ بود كه به برخورد شخصيت‌هاي كارتوني به ديوار شباهت داشت. دوربين بزرگ HiRISE (ابزار علمي تصويربرداري با وضوح چشمگير) روي مدارپيماي اكتشافي مريخ (MRO) اين ترشح را ثبت كرد كه عرض آن به يك كيلومتر مي‌رسد. اين ترشح خطاي ديد نبود و كاملاً ثابت شد.

همان‌طور كه مي‌دانيد، مريخ سياره‌اي سرخ است؛ اما اين سنگ سبز عجيب (تصوير ذيل) روي سياره سرخ چه مي‌كند؟ كاوشگر پرسويرنس تصوير اين سنگ را ثبت كرده است. طول اين سنگ تقريباً به پانزده سانتي‌متر مي‌رسد و در دهانه برخوردي يزرو قرار دارد كه نزديك به محل فرود پرسويرنس است. مريخ‌نورد پرسويرنس بخشي از سنگ را جدا كرد تا آن را تبخير كند. دوربين‌ها و طيف‌سنج‌هاي مريخ‌نورد ابر بخاري حاصل را مطالعه كردند تا از تركيب شيميايي آن رونمايي كنند. به‌زودي پاسخ اين راز معلوم خواهد شد.

مريخ در طول تاريخ، تنها در نزديك‌ترين فاصله با زمين قابل رصد بوده است. موقعيت‌هاي حضيض مريخي (نزديك‌ترين فاصله به زمين)، هر ۱۵ تا ۱۷ سال رخ مي‌دهند. در قرن هفدهم ميلادي، تيكو براهه، به اندازه‌گيري فاصله نسبي زمين تا مريخ پرداخت. جواني كاسيني اندازه‌گيري‌هاي بيشتري را انجام داد. در سال ۱۶۱۰، گاليله براي اولين بار توانست مريخ را با تلسكوپ رصد كند. كريستين هويگنس هم اولين شخصي بود كه نقشه‌اي از ويژگي‌هاي سطحي مريخ ترسيم كرد. در طول قرن بيستم با آغاز عصر فضا، رصدها و كاوش‌ها با سرعت چشمگيري افزايش يافتند.

تاكنون كاوشگرهاي زيادي به مريخ فرستاده شده‌اند اما از هر سه مأموريت تقريباً يكي از آن‌ها موفق بودند. به‌طور كلي برنامه‌هاي كاوش چهار هدف عمده را دنبال مي‌كنند:

• مطالعه وجود حيات مريخي
• مطالعه اقليم مريخي
• مطالعه زمين‌شناسي مريخي
• آماده‌سازي براي اكتشافات انساني

در اولين مأموريت‌هاي مريخ كه صرفاً پرواز از كنار سياره بودند، فضاپيماها با پرواز نزديك به سطح مريخ، به تصويربرداري از آن مي‌پرداختند. فضاپيماي مارينر ناسا، كاوشگر رباتيك كوچكي بود كه براي مطالعه سياره‌هاي همسايه از جمله زهره، مريخ و عطارد توسعه يافته بود. مارينر ۴، در جولاي ۱۹۶۵ از مريخ عبور كرد و اولين تصاوير از اين دنياي بيگانه را به زمين ارسال كرد.

جو رقيق مريخ، عمليات فرود كاوشگرها را دشوار مي‌سازد

در سال ۱۹۷۱، اتحاد جماهير شوروي موفق شد اولين فضاپيماي خود را به مدار مريخي بفرستد و حتي سطح‌نشيني را براي لمس سطح آن ارسال كند. مدارپيماي Mars 3 هم به مدت هشت ماه، داده‌هايي را درباره توپوگرافي، آب‌و‌هوا، جو و زمين‌شناسي مريخ ارسال كرد. گرچه سطح‌نشين اين كاوشگر موفق به فرود روي سطح مريخ شد اما تنها ۲۰ ثانيه دوام آورد.

بعدها، مدارپيماي مارينر ۹ تصاوير بيشتر و دقيق‌تر از جو مريخ را ارسال كرد، به نقشه‌برداري از سطح آن پرداخت، توپوگرافي مريخي را آشكار كرد و تصاوير زيادي را از اين دنياي دورافتاده و عجيب ثبت كرد. مأموريت‌هاي فوق برخي رازهاي مريخ از جمله افسانه كانال‌هاي مريخي و تمدن‌هاي باستاني آن را حل كردند. از طرفي پرسش‌هاي جديدي را درباره بسترهاي رودخانه‌اي كهن مريخي به وجود آوردند كه مي‌توانست نشان‌دهنده وجود آب مايع روي اين سياره باشد.

فضاپيماهاي وايكينگ ۱ و ۲، زوج مدارپيما و سطح‌نشيني بودند كه در سال ۱۹۷۶ به مريخ رسيدند. اين دو كاوشگر تا اواخر ۱۹۸۲ به فعاليت خود ادامه دادند و با ارسال تصاويري از سطح مريخ، دانشمندان را شگفت‌زده كردند. سطح‌نشين‌هاي وايكينگ، آزمايش‌هايي بيولوژيكي را روي خاك مريخ انجام دادند و قرار بود به علائمي از حيات برسند اما نتايج آن‌ها كافي نبودند.

مأموريت رهياب مريخ كه در سال ۱۹۹۶ اجرا شد، راه را براي ارسال مريخ‌نوردها هموار كرد. سوجورنر، مريخ‌نورد اين فضاپيما، اطلاعاتي را درباره تغييرات فصلي و آب‌و هوايي مريخ به‌ويژه طوفان‌هاي غباري ارسال كرد فضاپيماي Mars Global Surveyor از مارس ۱۹۹۹ با هدف مطالعه سطح مريخ در مدار سياره قرار گرفت.

اين مأموريت طولاني‌مدت، داده‌هاي جديدي را درباره فصل‌ها و آب‌وهواي متغير مريخ از جمله طوفان‌هاي گرد و غباري ارائه داده است. مدارپيماي اديسه مريخ در سال ۲۰۰۱ وارد مدار مريخ شد. طيف‌سنج پرتو گاماي اين فضاپيما، موفق به كشف مقادير قابل توجهي از گاز هيدروژن در چند متري سطح مريخ شد.

آژانس فضايي اروپا در سال ۲۰۰۳ با كاوشگر مارس اكسپرس به مريخ رفت. اين كاوشگر حامل سطح‌نشيني به نام بيگل ۲ بود كه در سال ۲۰۰۴ ناپديد شد. بيگل ۲ در ژانويه ۲۰۱۵ توسط دوربين مدارپيماي MRO (مدارپيماي اكتشافي مريخ) ناسا مجددا پيدا شد. مدارپيماي مارس اكسپرس در طول مأموريت خود موفق به كشف متان در جو مريخ شد كه يكي از عناصر لازم براي شكل‌گيري حيات است.

ناسا در ژانويه ۲۰۰۴، دو مريخ‌نورد دوقلوي خود به نام‌هاي اسپريت و آپوچورنيتي را روي سطح مريخ فرود آورد. مريخ‌نوردهاي اكتشافي اسپريت و آپورچونيتي را شايد بتوان مشهورترين مأموريت‌هاي مريخي دانست. اين دو مريخ‌نورد در تاريخ ژانويه ۲۰۰۴ در دو سمت مريخ فرود آمدند و مأموريت گسترده خود را آغاز كردند.

اين دو مريخ‌نورد، چندين كيلومتر از خاك مريخ را مطالعه كردند و بيش از ۱۰۰ هزار تصوير با كيفيت ارسال كردند. آن‌ها به مطالعه سنگ‌ها و خاك مريخي پرداختند و از ماژول‌هاي آزمايشگاهي مجهز براي تست‌هاي زمين‌شناسي در سطح و زير سطح مريخ استفاده كردند. مأموريت اين دو مريخ‌نورد براي ۹۰ روز طراحي شده بود اما به مدت چندين سال دوام آوردند. مريخ‌نورد اسپريت تا سال ۲۰۱۰ فعال بود و مريخ‌نورد آپورچونيتي هم در سال ۲۰۱۸ براي هميشه خاموش شد.

در ده مارس ۲۰۰۶، كاوشگر MRO (مدارپيماي اكتشافي مريخ)، براي اكتشافات به مدت دو سال وارد مدار مريخ شد. اين مدارپيما، نقشه‌برداري از سطح مريخ و آب‌وهواي آن را با هدف يافتن موقعيت‌هاي مناسب فرود براي مأموريت‌هاي آينده، آغاز كرد. مأموريت MSL (آزمايشگاه علمي مريخ) در ۲۶ نوامبر ۲۰۱۱ براي فرستادن مريخ‌نورد كيورياسيتي به سطح مريخ آغاز شد. اين مريخ‌نورد در ۶ اوت ۲۰۱۲ به مريخ رسيد. كيورياسيتي نسبت به مريخ‌نوردهاي قبلي ناسا، پيشرفته‌تر و بزرگ‌تر است و حداكثر سرعت آن به ۱۴۰ متر بر ساعت مي‌رسد. آزمايش‌هاي اين مريخ‌نورد شامل نمونه‌برداري شيميايي ليزري و ارسال داده‌هايي از تركيب سنگ‌ها بود.

سلفي كاوشگر كيورياسيتي

مدارپيماي MAVEN در ۱۸ نوامبر ۲۰۱۳ پرتاب شد و در ۲۲ سپتامبر ۲۰۱۴ براي مطالعه جو مريخ در ارتفاع ۶۲۰۰ كيلومتري مريخ قرار گرفت. اهداف اين مأموريت شامل مطالعه جو و آب مريخ در گذشته‌هاي دور هستند. سازمان پژوهش‌هاي فضايي هند (ISRO)، فضاپيماي MOM (مأموريت مدارپيماي مريخ) را در تاريخ ۵ نوامبر ۲۰۱۳ پرتاب كرد. اين فضاپيما در تاريخ ۲۴ سپتامبر ۲۰۱۴ در مدار مريخ قرار گرفت. ISRO پس از اتحاد جماهير شوروي، ناسا و آژانس فضايي اروپا، چهارمين سازمان فضايي است كه موفق به دسترسي به مريخ شده است.

مدارپيماي TGO از اگاخبار تخصصيارس هم در مارس ۲۰۱۶ به مريخ رسيد. سطح‌نشين اسكياپارلي، به صورت آزمايشي روي مريخ فرود آمد. اسكياپارلي با سطح مريخ برخورد كرد اما داده‌هايي كليدي را درباره فرود چتري ارسال كرد بنابراين مي‌توان اين تست را تا اندازه‌اي موفق قلمداد كرد.

ما تحريم‌هاي وضع‌شده كشورهاي عضومان عليه روسيه را كاملاً اجرا و پيامد‌هاي آن دسته از برنامه‌هاي كنوني‌مان را ارزيابي مي‌كنيم كه با همكاريِ سازمان فضايي روسيه افزون‌براين، تصميماتمان را در هماهنگي نزديك با همكاران صنعتي و بين‌المللي (به‌ويژه با ناسا و در برنامه‌‌ي ايستگاه فضايي بين‌المللي) و تصميمات كشورهاي عضو سازمان هم‌راستا مي‌كنيم.

ديميتري راگوزين، رئيس سازمان فضايي روسيه واكنشي سريع در توييتر نشان داد و ادعا كرد كه ايسا از روي عصبانيت در حال آسيب‌رساندن به خود است. اگر اگاخبار تخصصيارس در سال ۲۰۲۲ هم پرتاب نشود، بايد دو سال ديگر تا فرصت بعدي منتظر بماند؛ زيرا فقط در آن زمان است كه مريخ و زمين در نزديك‌ترين موقعيت نسبت به يكديگر قرار مي‌گيرند. ناسا در اوت ۲۰۱۲، مأموريت سطح‌نشين ۴۲۵ ميليون دلاري اينسايت را براي مطالعه اعماق سطح مريخ انتخاب كرد. دو كيوبست به نام MarCO هم همراه با اينسايت در تاريخ ۵ مي ۲۰۱۸ پرتاب شدند كيوب‌ست‌ها ۱٫۵ ساعت پس از پرتاب جدا شدند و مسيرهاي خود را در پيش گرفتند. كاوشگر اينسايت در تاريخ ۲۶ نوامبر ۲۰۱۸ با موفقيت روي سطح مريخ فرود آمد.

مريخ‌نورد پرسويرنس از مأموريت مارس ۲۰۲۰ در ۳۰ جولاي ۲۰۲۰ به مقصد مريخ پرتاب شد. اين كاوشگر در ۱۸ فوريه ۲۰۲۱ روي سطح مريخ فرود آمد. پرسيورنس همچنين با هليكوپتري به نام اينجنيوتي همراه بود. دوازده ماه بعد، پرسويرنس به دهانه ۴۵ كيلومتري يزرو رسيد. براساس توپوگرافي‌ها واضح است كه بيش از سه ميليارد سال پيش، يزرو توده‌اي آبي هم اندازه با درياچه تاهو در آمريكا بود و رودخانه‌هايي از غرب و شرق آن جريان داشتند. يكي از اولين مأموريت‌هاي پرسويرنس، راه‌اندازي اينجنيوتي، هلي‌كوپتر رباتيك كوچك بود. اينجنيوتي اولين هواگردي است كه از سطح سياره‌اي ديگر بلند مي‌شود. پرسويرنس همچنين عملكرد فناوري توليد اكسيژن را به نمايش گذاشت كه براي مأموريت‌هاي سرنشين‌دار به مريخ ضروري است.

پرسويرنس در مرحله بعدي به مطالعه بستر دهانه يزرو پرداخت و مشخص شد سنگ‌هاي اين دهانه با انتظارات دانشمندان فاصله دارند. پرسويرنس براي جمع‌آوري هسته‌هاي سنگي چند مرتبه به اشكال برخورد كرد. مريخ‌نورد مواد سنگي را در قالب استوانه‌هايي استخراج مي‌كند كه هم‌اندازه با گچ تخته سياه هستند و در مأموريت‌هاي آينده به زمين بازخواهند گشت. اينجنيوتي يكي از آخرين بخش‌هاي الحاقي مأموريت بود كه قصد داشت امكا‌ن‌پذيري پرواز در هواي رقيق مريخ را اثبات كند. ايجنيوتي در ۱۸ آوريل سال ۲۰۲۱ تا ارتفاع سه متري بالا رفت به مدت ۳۰ ثانيه پرواز كرد و سپس به زمين بازگشت. اين پرواز در مجموع ۳۹٫۱ ثانيه به طول انجاميد.

هليكوپتر اينجنيوتي براي اولين پرواز خود آماده مي‌شود.

قرار بود مأموريت اينجنيوتي پس از چهار پرواز به پايان برسد؛ زيرا پرسويرنس بايد آن را رها مي‌كرد و به پژوهش علمي ادامه مي‌داد؛ اما ناسا به اين نتيجه رسيد كه پنج پرواز كافي نيست. وقتي پرسويرنس كاوش سنگ‌ها به سمت جنوب را آغاز كرد، هلي‌كوپتر اينجنيوتي آن را همراهي كرد و به مطالعه زمين پيش روي مريخ‌نورد پرداخت. بدين‌ترتيب وقت مريخ‌نورد با برخورد به سنگ‌هاي غيرمنتظره هدر نمي‌رود.

پرسويرنس با مطالعه و حفاري نمونه‌ سنگ‌ها در جنوب محل فرود خود، دانشمندان را شگفت‌زده كرد. ابزارهاي پرسويرنس براي مطالعه مواد سازنده سنگ‌هاي مريخي دانه‌هاي كوچك آن‌ها را مطالعه مي‌كنند كه به كوچكي يك دانه ماسه هستند. دوربين‌هاي موجود روي بازوي رباتيك هم مي‌توانند تصاويري از نماهاي نزديك را ثبت كنند. در مشاهدات ذرات بزرگ اوليوين ديده شدند؛ ماده معدني سنگ آذرين كه مي‌تواند در بستر جريان گدازه‌اي بزرگي انباشته شود. قطعات ديگري هم بين ذرات اوليوين ظاهر شدند كه با كربنات پر شده بودند؛ ماده‌اي معدني كه ازطريق واكنش با آب تشكيل مي‌شود.

پرسويرنس اولين گام بشر در تحقق روياي آوردن نمونه‌هاي مريخ به زمين است. اين كاوشگر حفره‌هايي را در سنگ‌ها ايجاد مي‌كند و آن‌ها را در لوله‌هايي عايق نگه‌داري مي‌كند. ازآنجاكه پرسويرنس راهي براي ارسال نمونه‌هاي سنگي به زمين ندارد، بعدا فضاپيمايي ديگر بايد آن‌ها را به خانه بفرستد. اين مأموريت «بازگشت نمونه مريخي» (Mars Sample Return) نام دارد و پروژه مشترك ناسا و آژانس فضايي اروپا است.

گالري تصاوير مأموريت‌هاي اكتشافي مريخ

اكتشافات انساني مريخ از اولين روزهاي عصر فضا هوادارهاي زيادي داشت. رابرت اچ گدارد از ايده سفر به مريخ به‌عنوان انگيزه‌اي براي مطالعه فيزيك و مهندسي هوافضا استفاده كرد. طرح‌هاي پيشنهادي مختلفي براي اكتشافات انساني مريخ در طول تاريخ عصر فضا ارائه شده‌اند. در حال حاضر طرح‌ها و برنامه‌هاي فعالي براي فرستادن انسان به مريخ در ده تا سي سال آينده در سطوح دولتي و خصوصي ارائه شده‌اند.

در سال ۲۰۰۴، جورج دبليو بوش، رئيس‌جمهور وقت ايالات متحده، برنامه اكتشافات انساني مريخ را اعلام كرد. از فضاپيماي اوراين براي ارسال خدمه فضايي به ماه تا اواسط ۲۰۲۰ استفاده خواهد شد. در مرحله بعدي، ماه به ايستگاهي براي سفر به مريخ تبديل خواهد شد. در ۲۸ سپتامبر ۲۰۰۷، مايكل دي گريفن، مدير وقت ناسا از فرستادن انسان به مريخ تا سال ۲۰۳۷ خبر داد. ناسا در تاريخ ۸ اكتبر ۲۰۱۵، طرح رسمي اكتشافات و مستعمره‌سازي مريخ را منتشر كرد. آن‌ها نام اين طرح را «سفر به مريخ» گذاشتند. اين طرح داراي سه مرحله تا مستعمره‌سازي پايدار است.

• مرحله اول كه در دست اجرا است مرحله «وابسته به زمين» ناميده مي‌شود. در اين مرحله تا سال ۲۰۲۴ از ايستگاه فضايي بين‌المللي براي ارزيابي فناوري‌ها و مطالعه آثار مأموريت‌هاي طولاني‌مدت فضايي بر بدن انسان استفاده خواهد شد.
• در مرحله دوم با عنوان «زمينه اثبات» وابستگي به زمين از بين مي‌رود و براي اغلب وظايف از فضاي سيس لونا (مدار ماه تا سطح ماه) استفاده خواهد شد.
• مرحله آخر، «مرحله مستقل از زمين» شامل مأموريت‌هاي طولاني‌مدت در سطح ماه است. در اين مرحله از منابع مريخ براي سوخت، آب و ساخت مصالح استفاده مي‌شود. هدف ناسا ارسال انسان به مريخ تا اواسط دهه ۲۰۳۰ است گرچه ممكن است مرحله استقلال از زمين كمي ديرتر به واقعيت تبديل شود.

هدف طولاني‌مدت شركت خصوصي اسپيس ايكس، برنامه‌ريزي پروازهاي فضايي به مقصد مريخ و مستعمره‌سازي اين سياره است. اين شركت براي رسيدن به اين هدف در حال توسعه فضاپيمايي به نام استارشيپ است كه قادر به انتقال خدمه به مريخ و ديگر اجرام منظومه شمسي است. اسپيس ايكس در سال ۲۰۱۷ از طرح خود براي ارسال دو استارشيپ بدون سرنشين به مريخ تا سال ۲۰۲۲ و سپس دو استارشيپ بدون خدمه و سرنشين دار ديگر در سال ۲۰۲۴ خبر داد. استارشيپ قرار است حداقل ۱۰۰ تن محموله را حمل كند.

استارشيپ SN15 و SN16

مريخ، محيط خشني براي زندگي انسان است. در طولاني‌مدت، فناوري‌هاي مختلفي براي كمك به اكتشافات فضايي بلندمدت توسعه يافته‌اند و ممكن است از اين فناوري‌ها براي مريخ هم استفاده شود. طولاني‌ترين مدت اقامت انسان در فضا، ۴۳۸ روز است كه والري پلياكف به ثبت رسانده است. طولاني‌ترين زمان سپري شده خارج از كمربند محافظتي وان آلن زمين، حدود ۱۲ روز است كه به فرود آپولو ۱۷ روي ماه بازمي‌گردد. اين مدت در مقايسه با سفر ۱۱۰۰ روزه ناسا در دهه آينده بسيار كوتاه است. از طرفي به‌عقيده دانشمندان، سفر به مريخ آثار بيولوژيكي مضري بر بدن انسان خواهد داشت. به دليل پرتوهاي زياد، عوارض فيزيكي اقامت در مريخ افزايش مي‌يابند.

مأموريت‌هاي زيادي براي مريخ در حال توسعه و برنامه‌ريزي هستند كه زمينه را براي سفر انسان فراهم خواهند كرد. دانشمندان اميدوار هستند، كاوشگرهاي رباتيك داده‌هايي را درباره فعاليت‌هاي زيرزميني و همچنين زمين‌شناسي مريخ ارسال كنند و به نمونه‌برداري بپردازند. چنين مأموريت‌هايي مي‌توانند علائم حيات و آب بيشتري را روي اين سياره كشف كنند. شايد حيات در زير لايه‌هاي سطح مريخ مخفي شده باشد.