مقالات علمی و روز

این مقاله به بررسی برخی از پرسش‌برانگیزترین جنبه‌های علمی دو همسایه نزدیک زمین، یعنی سیاره مریخ و قمر ماه، می‌پردازد. با مروری بر مشاهدات تاریخی و اکتشافات جدید، پدیده‌هایی مانند “صورتک مریخی”، “کانال‌های مریخی”، منشأ گاز متان در اتمسفر مریخ، “طرف دور ماه”، نحوه پیدایش ماه و فعالیت‌های لرزه‌ای و نوری مشاهده‌شده در سطح آن مورد بحث و تحلیل قرار می‌گیرند. هدف این مقاله ارائه یک درک علمی از این پدیده‌ها و روشن ساختن مرز بین تصورات رایج و یافته‌های پژوهشی است.

کلمات کلیدی: مریخ، ماه، اخترزیست‌شناسی، زمین‌شناسی سیاره‌ای، تاریخ علم نجوم، پاریدولیا، متان مریخی، طرف دور ماه، نظریه برخورد بزرگ، ماه‌لرزه.

۱. مقدمه:

سیاره مریخ و قمر زمین (ماه)، از دیرباز به دلیل نزدیکی و قابلیت رصد نسبی، کانون توجه بشر بوده‌اند. این دو جرم آسمانی نه تنها در شکل‌دهی به تاریخچه منظومه شمسی نقش داشته‌اند، بلکه به عنوان اهداف اصلی اکتشافات فضایی و جستجو برای نشانه‌های حیات فرازمینی نیز مطرح هستند. با این حال، در طول تاریخ، مشاهدات و داده‌های اولیه گاه منجر به برداشت‌ها و نظریه‌هایی شده‌اند که با پیشرفت علم و فناوری مورد بازنگری قرار گرفته‌اند. این مقاله به بررسی برخی از این “اسرار” می‌پردازد و تبیین علمی آن‌ها را ارائه می‌دهد.

۲. مریخ: از تصورات تا واقعیت‌های علمی

مریخ، سیاره سرخ، همواره با گمانه‌زنی‌هایی در مورد وجود حیات و تمدن‌های باستانی همراه بوده است. در ادامه به بررسی چند مورد از مهم‌ترین این موارد می‌پردازیم:

۲.۱. پدیده “صورتک مریخی” و پدیده پاریدولیا:

در سال ۱۹۷۶، تصویر ارسالی از کاوشگر وایکینگ ۱ ناسا، ساختاری در منطقه سایدونیا (Cydonia) را نشان داد که به دلیل بازی نور و سایه و رزولوشن پایین تصویر اولیه، شباهت قابل توجهی به یک صورت انسانی عظیم‌الجثه داشت. این تصویر به سرعت منجر به گمانه‌زنی‌هایی در مورد وجود سازه‌های مصنوعی و تمدن‌های باستانی در مریخ شد. با این حال، تصاویر با رزولوشن بالاتر که توسط مأموریت‌های بعدی مانند Mars Global Surveyor در دهه‌های بعد تهیه شد، نشان داد که این ساختار صرفاً یک تپه طبیعی (mesa) است و شباهت آن به صورت، نمونه‌ای از پدیده روان‌شناختی پاریدولیا (Pareidolia) می‌باشد. پاریدولیا تمایل ذهن انسان به تشخیص الگوهای معنادار (مانند چهره‌ها) در محرک‌های مبهم یا تصادفی است.

۲.۲. “کانال‌های مریخی” و مشاهدات لاول:

در اواخر قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم، ستاره‌شناسی به نام پرسیوال لاول (Percival Lowell) بر اساس مشاهدات تلسکوپی خود، ادعا کرد که شبکه‌ای از خطوط مستقیم و منظم، موسوم به “کانال”، سطح مریخ را پوشانده است. وی این کانال‌ها را سازه‌های مهندسی‌شده توسط یک تمدن هوشمند مریخی برای انتقال آب از مناطق قطبی به نواحی خشک استوایی تفسیر کرد. این نظریه تأثیر عمیقی بر فرهنگ عامه و تصورات در مورد مریخ گذاشت. با این حال، مشاهدات دقیق‌تر با تلسکوپ‌های قوی‌تر و بعدها تصاویر فضایی نشان داد که این کانال‌ها عمدتاً خطای دید ناشی از محدودیت‌های اپتیکی تلسکوپ‌های آن زمان و تمایل مغز به اتصال نقاط پراکنده بوده‌اند. اگرچه شواهد قطعی از وجود آب در گذشته مریخ (مانند بستر رودخانه‌های خشک شده و دلتاها) به دست آمده است، اما “کانال‌های” مورد ادعای لاول واقعیت خارجی نداشتند.

۲.۳. معمای گاز متان (CH4CH_4CH4​) در اتمسفر مریخ:

یکی از داغ‌ترین و بحث‌برانگیزترین موضوعات حال حاضر در مورد مریخ، شناسایی مقادیر ناچیز و متغیر گاز متان در اتمسفر آن توسط مدارگردها و مریخ‌نوردهایی مانند Curiosity و Perseverance است. در زمین، بخش عمده متان اتمسفر منشأ بیولوژیکی (تولید توسط میکروب‌های متانوژن) دارد، هرچند فرآیندهای زمین‌شناسی غیربیولوژیکی (مانند سرپانتینیزاسیون سنگ‌های اولترامافیک در حضور آب) نیز می‌توانند متان تولید کنند. مشاهده نوسانات فصلی در غلظت متان مریخی، گمانه‌زنی‌ها در مورد فعالیت میکروبی در زیر سطح را تقویت کرده است. با این حال، منشأ دقیق این متان (بیولوژیکی یا زمین‌شناسی) هنوز به طور قطعی مشخص نشده و یکی از اهداف اصلی تحقیقات فعلی و آینده در مریخ است. مأموریت‌هایی مانند ExoMars Trace Gas Orbiter (ESA) به طور خاص برای بررسی دقیق گازهای کمیاب اتمسفر مریخ و تعیین منشأ آن‌ها طراحی شده است.

۳. ماه: همسایه آشنا با رازهای نهفته

ماه، تنها قمر طبیعی زمین، علیرغم بررسی‌های گسترده توسط مأموریت‌های فضایی، همچنان دارای جنبه‌های کمتر شناخته‌شده‌ای است.

۳.۱. “طرف دور ماه” (Far Side of the Moon):

ماه به دلیل پدیده‌ای به نام قفل گرانشی (Tidal Locking)، همواره یک روی خود را به سمت زمین نگه می‌دارد. این بدان معناست که دوره چرخش ماه به دور خود با دوره گردش آن به دور زمین برابر است. در نتیجه، نیمکره‌ای از ماه وجود دارد که هرگز از زمین قابل مشاهده نیست و به آن “طرف دور ماه” گفته می‌شود (نه “طرف تاریک”، زیرا این نیمکره نیز همانند طرف نزدیک، چرخه‌های روز و شب را تجربه می‌کند). این پدیده تا قبل از عصر فضا، منجر به گمانه‌زنی‌های زیادی شده بود. اولین تصاویر از طرف دور ماه توسط کاوشگر لونا ۳ شوروی در سال ۱۹۵۹ تهیه شد. مأموریت‌های بعدی، از جمله فرود کاوشگر Chang’e 4 چین در سال ۲۰۱۹ بر روی طرف دور ماه، اطلاعات ارزشمندی از این منطقه که دارای دهانه‌های برخوردی بیشتر و دریاوارهای (maria) کمتری نسبت به طرف نزدیک است، ارائه کرده‌اند.

۳.۲. منشأ ماه: نظریه برخورد بزرگ (Giant-Impact Hypothesis):

یکی از اساسی‌ترین پرسش‌ها در مورد ماه، چگونگی شکل‌گیری آن بوده است. نظریه‌های مختلفی از جمله به دام افتادن گرانشی، هم‌افزایی (co-accretion) و شکافت (fission) مطرح شده‌اند. با این حال، نظریه‌ای که امروزه بیشترین پذیرش را در جامعه علمی دارد، نظریه برخورد بزرگ است. بر اساس این نظریه، حدود ۴.۵ میلیارد سال پیش، در مراحل اولیه تشکیل منظومه شمسی، جرمی به اندازه مریخ (که به طور فرضی “تئا” نامیده می‌شود) با زمین اولیه برخورد کرد. این برخورد عظیم منجر به پرتاب مقادیر زیادی از مواد مذاب از گوشته زمین و تئا به مدار زمین شد. این مواد به تدریج تحت تأثیر گرانش به هم پیوسته و ماه را تشکیل دادند. شواهد اصلی این نظریه شامل شباهت‌های ایزوتوپی بین سنگ‌های ماه (که توسط فضانوردان آپولو به زمین آورده شده‌اند) و سنگ‌های گوشته زمین، و همچنین تکانه زاویه‌ای بالای سیستم زمین-ماه است.

۳.۳. فعالیت‌های لرزه‌ای و پدیده‌های نوری گذرا (TLPs) در ماه:

اگرچه ماه اغلب به عنوان یک جرم “مرده” از نظر زمین‌شناسی تلقی می‌شود، اما داده‌های به دست آمده از لرزه‌نگارهای نصب شده توسط فضانوردان آپولو نشان داد که ماه دارای فعالیت‌های لرزه‌ای، موسوم به ماه‌لرزه (Moonquakes)، است. این لرزه‌ها می‌توانند منشأهای مختلفی داشته باشند، از جمله کشش‌های گرانشی ناشی از زمین، سرد شدن و انقباض هسته ماه، و برخوردهای شهاب‌سنگی.

علاوه بر این، گزارش‌هایی از مشاهدات پدیده‌های نوری گذرا در ماه (Transient Lunar Phenomena - TLPs) وجود دارد که به صورت درخشش‌ها یا تغییرات رنگ موضعی و کوتاه‌مدت در سطح ماه توصیف می‌شوند. دلایل احتمالی این پدیده‌ها شامل خروج گاز از درون ماه (outgassing)، برخوردهای کوچک شهاب‌سنگی، یا پدیده‌های الکترواستاتیکی مرتبط با غبار ماه است. این پدیده‌ها هنوز به طور کامل درک نشده‌اند و موضوع تحقیقات جاری هستند.

۴. نتیجه‌گیری:

بررسی اسرار مریخ و ماه نشان می‌دهد که فرآیند اکتشاف علمی یک مسیر پویا و در حال تحول است. بسیاری از آنچه در گذشته به عنوان معماهای حل‌نشدنی یا نشانه‌هایی از پدیده‌های خارق‌العاده تلقی می‌شد، با پیشرفت ابزارهای رصدی و تحلیل‌های دقیق‌تر، تبیین‌های علمی منطقی یافته‌اند. با این حال، پرسش‌های مهمی، به‌ویژه در مورد پتانسیل حیات گذشته یا حال در مریخ (مانند منشأ متان) و جزئیات فرآیندهای زمین‌شناسی فعال در ماه، همچنان باقی است. ادامه اکتشافات فضایی و پژوهش‌های علمی، کلید گشودن این رازها و درک عمیق‌تر از همسایگان کیهانی ما خواهد بود.

۵. منابع برای مطالعه بیشتر (به طور کلی):

• وب‌سایت‌های رسمی سازمان‌های فضایی مانند NASA (www.nasa.gov) و ESA (www.esa.int).
• ژورنال‌های علمی معتبر در زمینه علوم سیاره‌ای و اخترزیست‌شناسی مانند Icarus, Journal of Geophysical Research: Planets, Science, Nature Astronomy.
• کتاب‌های درسی و مرجع در حوزه نجوم و علوم سیاره‌ای.