ردپاهای یخچالی در کولئو فوسائه مریخ: شواهد تازه

نماهای جدید و با وضوح بالا از فضاپیمای Mars Express آژانس فضایی اروپا (ESA) آثار برجسته‌ای از فعالیت‌های یخچالی در منطقهٔ Coloe Fossae روی مریخ را نشان می‌دهد؛ شواهدی که گویای پیشروی‌های گستردهٔ یخ‌ها تا عرض‌های میانی سیاره است. این زخم‌های سطحی — شیارها، برجستگی‌ها و پر شدگی‌های دهانه‌ها — یک سند روشن از عصرهای یخی باستانی مریخ را ارائه می‌کنند که به تغییرات در محور چرخش سیاره (تیلت) نسبت داده می‌شوند. این مشاهدات به درک بهتر تاریخ اقلیمی مریخ، فرآیندهای زمین‌شناسی پولاری و پتانسیل منابع آبی زیرسطحی کمک می‌کنند.

خواندن منظرهٔ مریخی: شیارها و برجستگی‌های Coloe Fossae

با حرکت به سمت شمال از خط استوا به سمت دشت‌های شمالی مریخ، منطقهٔ Coloe Fossae خودنمایی می‌کند: شکاف‌های طولانی و کم‌عمق که از میان زمینی پر از دره‌های تند و دهانه‌های برخوردی عبور کرده‌اند. در تصاویر اخیر Mars Express این شکاف‌ها با خطوط تقریباً موازی و الگوهای موج‌دار قطع می‌شوند — نشانه‌های زمین‌شناسی که به جریان یخ در گذشتهٔ مریخ اشاره دارند. این خطوط موج‌دار و بافت‌های سطحی، برای زمین‌شناسان سیاره‌ای همانند امضاهای یخچال‌زایی هستند که تاریخ حرکت و رسوب یخ و آخال‌های همراه را ثبت می‌کنند.

برخی از خطوط قابل مشاهده نشان‌دهندهٔ گسل‌هایی هستند که بلوک‌های پوسته‌ای تناوبی در آن‌ها فرو رفته‌اند و fossaeهای مشخص را شکل داده‌اند. اما در درون دره‌ها و روی کف دهانه‌ها داستانی دیگر پدیدار می‌شود: بافت‌هایی که شباهت به الگوهای جریان و دفن آخال‌های یخی دارند — الگوهایی که زمین‌شناسان سیاره‌ای آن‌ها را با نمونه‌های شناخته‌شده از زمین مطابقت می‌دهند. این الگوها شامل شیارهای خطی، چینش لایه‌ای و نشانه‌های جاری شدن است که هم‌زمان با دفن شدن توسط رسوبات ریز و بزرگ‌تر حفظ شده‌اند.

این نمای پرنده‌نگر از روی مدل رقومی توپوگرافی و کانال‌های نادیر و رنگی دوربین High Resolution Stereo Camera (HRSC) بر روی Mars Express آژانس فضایی اروپا تولید شده است. تصویر خطوط موج‌داری را نشان می‌دهد که محل جریان مواد در طول یکی از عصرهای یخی پیشین مریخ را مشخص می‌کنند. نبود دهانه‌های برخوردی در زمین‌های کم‌ارتفاع پای صخره نشان می‌دهد این سطوح نسبت به مناطق مرتفع (که دهانه‌های بیشتری دارند) جوان‌تر هستند. اعتبار: ESA/DLR/FU Berlin

معنای الگوها: پرشدگی دره‌های خطی و پرشدگی‌های هم‌مرکز دهانه‌ها

زمین‌شناسان سیاره‌ای برای توصیف بافت‌هایی که در تصاویر Coloe Fossae دیده می‌شوند از اصطلاحات مشخصی استفاده می‌کنند. «پرشدگی درهٔ خطی» (Lineated valley fill) به رسوبات خطی و شبیه جریان اشاره دارد که در دره‌ها تجمع یافته‌اند، در حالی که «پرشدگی هم‌مرکز دهانه‌ها» (Concentric crater fill) به رسوبات لایه‌لایه و حلقه‌ای در داخل حوضچه‌های برخوردی گفته می‌شود. هر دوی این ساختارها زمانی شکل می‌گیرند که یخ آمیخته با سنگ به آرامی به سمت پایین حرکت کند و سپس با آخال‌ها و رسوبات پوشیده شود.

مطلب مرتبط

ادامه مطلب

بزرگ ترین شهاب سنگ مریخی فروخته شده در جهان؛ رکورد تاریخی در حراج ساتبیز

یک اتفاق تاریخی در علم سیاره‌شناسی رقم خورد؛ بزرگ‌ترین تکه دست‌نخورده از سنگ مریخ که تا...

در زمین، یخچال‌ها هنگام پیشروی و پس‌روی، آثاری مشابه بر روی بستر سنگی بر جای می‌گذارند؛ شیارها، توده‌های آخال و چیدمان‌های لایه‌ای که تاریخ حرکت یخ را ثبت می‌کنند. اما در مریخ مکانیسم محرک این بازتوزیع وسیع یخ متفاوت است: تغییرات بلندمدت پارامترهای مداری — به ویژه تغییرات در کجی محوری (obliquity) — توزیع تابش خورشید و تله‌های سرمایی را تغییر می‌دهد و باعث می‌شود یخ از قطبین به سمت عرض‌های میانی (mid-latitudes) و بالعکس حرکت کند؛ فرآیندی که ممکن است در بازه‌های صدها هزار تا میلیون‌ها سال اتفاق بیفتد.

این تصویر زمینهٔ گسترده‌تری از منطقهٔ Coloe Fossae روی مریخ نشان می‌دهد. این تصویر مرز بین دشت‌های کم‌ارتفاع شمالی و فلات‌های مرتفع جنوبی مریخ را آشکار می‌کند. این جدایی در برخی نقاط با یک دیوارهٔ تند دو کیلومتری مشخص می‌شود، در حالی که در جاهای دیگر — مانند اینجا — به صورت ناحیه‌ای گذرا و شکسته (که به نام Protonilus Mensae شناخته می‌شود) دیده می‌شود. ناحیهٔ آبی در نیمهٔ بالایی قاب آغاز دشت‌های کم‌ارتفاع را نشان می‌دهد و ناحیهٔ زرد-نارنجی در پایین آغاز فلات‌های مرتفع جنوبی را. کادر سفید بزرگ‌تر ناحیه‌ای را که در تاریخ 19 اکتبر 2024 (مدار 26257) توسط HRSC تصویربرداری شده نشان می‌دهد و کادر کوچک‌تر داخل آن بخشی را که در تصاویر جدید نوامبر 2025 منتشر شده است مشخص می‌کند. اعتبار: NASA/MGS/MOLA Science Team

کجی محور مریخ: موتور عصرهای یخی باستانی

برخلاف زمین که ماه نقش تثبیت‌کننده‌ای در ثابت نگه داشتن کجی محوری دارد، کجی محوری مریخ در بازه‌های زمین‌شناختی بسیار تغییرپذیر است. این چرخه‌های تغییر محور تأثیر قدرتمندی بر اقلیم دارند: در فازهای با کجی بیشتر، یخ قطبی ناپایدار شده و به صورت مستقیم به بخار تبدیل می‌شود (سوبلیمیشن)، در حالی که عرض‌های میانی می‌توانند تجمع‌های فصلی یا بلندمدت یخ را تجربه کنند. در دوره‌های با کجی کمتر، یخ دوباره به قطبین بازمی‌گردد و الگوهای توزیع آب یخ‌زده تغییر می‌کند.

ویژگی‌های Coloe Fossae — که در حدود عرض جغرافیایی 39°N قرار دارند — اهمیت خاصی دارند زیرا رسوبات مرتبط با یخ را در فاصله‌ای دور از کلاهک‌های قطبی فعلی نشان می‌دهند. الگوی پرشدگی‌های دره‌ای خطی و پرشدگی‌های هم‌مرکز دهانه‌ها در عرض‌های میانی نشان‌دهندهٔ تکرار فراز و فرود گستردهٔ یخچال‌هاست. برخی از مطالعات پیشنهاد می‌کنند که آخرین مرحلهٔ مهم یخچال‌شدن در عرض‌های میانی مریخ ممکن است تنها چند صد هزار سال پیش به پایان رسیده باشد؛ موضوعی که این رسوبات را در زمرهٔ جوان‌ترین رکوردهای یخِ وسیع‌مقیاس در مریخ قرار می‌دهد.

این تصویر توپوگرافیک کدگذاری‌شده با رنگ، منطقهٔ Coloe Fossae را نشان می‌دهد. داده‌های پایه از مشاهدات Mars Express در 19 اکتبر 2024 (مدار 26257) گرفته شده و بر اساس مدل رقومی زمین ایجاد شده است تا توپوگرافی سطح قابل استنباط باشد. نواحی پایین‌تر به رنگ‌های آبی و بنفش و ارتفاعات بالاتر با سفید و قرمز نمایش داده شده‌اند، مطابق مقیاس رنگ که در بالا سمت راست نشان داده شده است. اعتبار: ESA/DLR/FU Berlin

مطلب مرتبط

ادامه مطلب

افشای رازهای مریخ: تمرکز بر کوه جزرو

کشف اسرار مریخ: تمرکز علمی بر کوه جزرو سیاره مریخ با چشم‌انداز شگفت‌انگیز خود که شامل...

چرا این کشفیات اهمیت دارند

درک زمان و مکان تجمع یخ روی مریخ به چند پرسش علمی و کاربردی پاسخ می‌دهد. نخست، تصویر تاریخی اقلیم مریخ و شدت تغییرات محیطی آن را پالایش می‌کند؛ این به زمین‌شناسان کمک می‌کند تا چرخه‌های اقلیمی گذشته و نحوهٔ واکنش سطح به تغییرات محوری و مداری را بهتر مدل‌سازی کنند. دوم، یخ دفن‌شده می‌تواند مخزن بالقوهٔ آب باشد که برای مأموریت‌های رباتیک یا انسانی آینده اهمیت است؛ دسترسی به منابع آب زیرسطحی می‌تواند ملاحظات بزرگ در طرح‌ریزی مأموریت‌ها را تحت تاثیر قرار دهد. سوم، وجود و حفظ رسوبات مرتبط با یخ ممکن است در جست‌وجوی مواد آلی یا بیوسینچرها اهمیت داشته باشد — یخ می‌تواند از یک سو مواد آلی را محافظت کند و از سوی دیگر در طول زمان ترکیب شیمیایی آن‌ها را تغییر دهد.

علاوه بر این، نقشه‌برداری مرز بین دشت‌های کم‌ارتفاع شمالی و فلات‌های مرتفع جنوبی — و به‌ویژه مناطق گذار مانند Protonilus Mensae — به دانشمندان کمک می‌کند تا فرم مورفولوژیک سطح را با مدل‌های اقلیمی گذشته پیوند دهند. نقشه‌هایی که از کانال‌های استریو و رنگی تولید می‌شوند، زمینهٔ توپوگرافیک لازم را برای تفسیر الگوهای جریان و برآورد سن نسبی رسوبات در مقایسه با فلات‌های پر از دهانه فراهم می‌کنند. این اطلاعات جهت‌بخشی ارزشمندی برای مطالعات زمین‌شناسی سیاره‌ای و برنامه‌ریزی علمی فراهم می‌آورد.

این تصویر استریوسکوپیک Coloe Fossae را نشان می‌دهد. داده‌ها توسط HRSC در Mars Express در 19 اکتبر 2024 (مدار 26257) ثبت شده‌اند. این آناگلیف (تصویر سه‌بعدی) هنگام مشاهده با عینک‌های قرمز-سبز یا قرمز-آبی دید سه‌بعدی فراهم می‌آورد. اعتبار: ESA/DLR/FU Berlin

یادداشت‌های مأموریتی: چگونه تصاویر تولید شدند

این تصاویر از دوربین High Resolution Stereo Camera (HRSC) بر روی Mars Express به‌دست آمده‌اند. HRSC که توسط مرکز هوا-فضای آلمان (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt; DLR) توسعه یافته و اداره می‌شود، کانال‌های استریو، رنگی و نادیر را ضبط می‌کند که در پردازش به مدل‌های رقومی زمین و محصولات تصویری با جزئیات بالا تبدیل می‌شوند. پردازش سیستماتیک داده‌های HRSC در مؤسسهٔ پژوهش سیاره‌ای DLR در برلین-آدلرشوف انجام می‌شود، و تولید نهایی تصاویر با همکاری گروه «علم سیاره‌ای و سنجش از دور» در دانشگاه آزاد برلین (Freie Universität Berlin) تکمیل می‌گردد.

فرآیند تولید شامل کالیبراسیون رادیومتریک، هم‌راستاسازی کانال‌های استریو، تولید مدل رقومی توپوگرافی (DTM) و ترکیب داده‌های رنگی برای تولید محصولات نهایی با کیفیت بالا است. این محصولات به پژوهشگران امکان می‌دهد تا با دقت مکانی و ارتفاعی بالا، ویژگی‌های مورفولوژیک و رسوبی را اندازه‌گیری و تحلیل کنند. داده‌های HRSC به‌خصوص برای مطالعهٔ ساختارهای یخچالی، سن‌بندی نسبی دهانه‌ها و تحلیل شیب‌ها و مسیرهای جریان مفید هستند.

مطلب مرتبط

ادامه مطلب

بزرگترین شهاب سنگ مریخی کشف شده روی زمین در آستانه حراج تاریخی

بزرگترین شهاب‌سنگ مریخی یافت‌شده روی زمین بزرگترین قطعه شناخته‌شده‌ای از مریخ که تا کنون به زمین...

دیدگاه کارشناسی

«این تصاویر یادآور قدرتمندی هستند که اقلیم مریخ پویا و منطقه‌ای پیچیده بوده است»، می‌گوید دکتر لائورا مندس، زمین‌شناس سیاره‌ای (نمونهٔ خیالی) که در فرآیندهای یخی سیارات زمینی تخصص دارد. «پرشدگی درهٔ خطی و پرشدگی هم‌مرکز دهانه‌ها صرفاً کنجکاوی نیستند — آن‌ها سوابقی از بازتوزیع یخ به‌واسطهٔ چرخه‌های مداری هستند. این سوابق به ما کمک می‌کنند مدل‌های اقلیمی را آزمون کنیم و مکان‌هایی را شناسایی کنیم که احتمالاً یخ محافظت‌شده زیر پوشش نازکی از آخال هنوز قابل دسترسی است.»

مجموعهٔ داده‌های جدید HRSC از 19 اکتبر 2024 (مدار 26257) و انتشارهای پردازش‌شده در نوامبر 2025 وضوح بیشتری در زمان‌بندی و گسترهٔ این دوره‌های یخچالی افزوده‌اند. محققان این مشاهدات را با روش‌هایی مانند شمارش دهانه‌ها برای سن‌یابی نسبی، رادارهای زیرسطحی (مانند SHARAD روی مدارگرد MRO)، و شبیه‌سازی‌های اقلیمی ترکیب خواهند کرد تا برآوردهای دقیق‌تری از زمان پیشروی یخ به عرض‌های میانی و مدت‌زمان پایداری آن به دست آورند.

گام‌های بعدی و پیامدهای گسترده‌تر

کار آینده، نقشه‌های تصویری و توپوگرافیک با وضوح بالا را با داده‌های صوتی زیرسطحی (مانند SHARAD بر روی Mars Reconnaissance Orbiter) و داده‌های حرارتی تلفیق خواهد کرد تا ضخامت یخ و عمق دفن آن را بهتر محدود کند. با بهبود مدل‌های تاریخچهٔ کجی محوری مریخ، دانشمندان قادر خواهند بود رسوبات یخ مشخص را با فواصل زمانی مدل‌شدهٔ اقلیمی تطبیق دهند و خط زمانی کامل‌تری از عصرهای یخی مریخ بسازند. این کار شامل آنالیز‌های حساسیت پارامترها، سنجش‌های مقایسه‌ای و مدل‌سازی دینامیک یخ‌زایی و رسوبی خواهد بود.

فراتر از علم بنیادی، این یافته‌ها برنامه‌ریزی مأموریت‌ها را نیز اطلاع‌رسانی می‌کنند. نواحی عرض‌های میانی که رسوبات یخی مدفون دارند می‌توانند اهداف راهبردی برای مأموریت‌هایی باشند که به دنبال منابع آب یا مواد محفوظ‌شده در سرمای طولانی‌مدت هستند. تصاویر جدید Coloe Fossae بدین‌ ترتیب هم به فهم پایه‌ای از تاریخ مریخ کمک می‌کنند و هم ارزیابی‌های عملی برای اکتشافات آینده را تسهیل می‌نمایند.

دوربین High Resolution Stereo Camera (HRSC) بر روی Mars Express توسط مرکز هوا-فضای آلمان (DLR) توسعه یافته و اداره می‌شود. پردازش سیستماتیک داده‌های آن در مؤسسهٔ پژوهش سیاره‌ای DLR در برلین-آدلرشوف انجام شد و گروه علمی «علم سیاره‌ای و سنجش از دور» در دانشگاه آزاد برلین محصولات تصویری نهایی ارائه‌شده را تولید کرد.

مطلب مرتبط

ادامه مطلب

تصویر بی سابقه ناسا از آرسیا مونز؛ آتشفشان عظیم مریخ در میان ابرهای یخی صبحگاهی

فضاپیمای Mars Odyssey ناسا موفق به ثبت تصویری شگفت‌انگیز از آتشفشان عظیم آرسیا مونز شد؛ عکسی...