مثل الأرض ، قام المريخ بتجميد أغطية قطبية ، ولكن على عكس الأرض ، فإن هذه الأغطية مصنوعة من جليد ثاني أكسيد الكربون وكذلك جليد الماء. المشكلة هي أنه في حين أن الغطاء الشتوي متماثل حول القطب الجنوبي ، فإن الغطاء المتبقي يقابله ثلاث إلى أربع درجات. باستخدام بيانات من المركبة الفضائية مارس اكسبريس التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية ، يقول العلماء أن هناك شيئان يجب إلقاء اللوم عليهما: نظام الطقس المريخي ، ومن المثير للاهتمام أن أكبر حفرة تصادم على كوكب المريخ - على الرغم من عدم وجودها بالقرب من القطب الجنوبي.
باستخدام مقياس طيف الكواكب Fourier (PFS) على متن Mars Express ، قام ماركو غيورانا من Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario CNR (IFSI) ، روما ، إيطاليا ، وزملاؤه بقياس درجة حرارة الغلاف الجوي للمريخ من الأرض إلى ارتفاع 50 كيلومتر فوق المنطقة القطبية الجنوبية.
لقد رسموا الطريقة التي يتغير بها الغلاف الجوي في درجة الحرارة وخصائص أخرى على مدى أكثر من نصف عام مريخي ، ورصدوا الطريقة التي يتراكم بها ثاني أكسيد الكربون في الغطاء الجليدي الجنوبي مع تحول الخريف إلى شتاء على كوكب المريخ. • إنها ليست عملية مباشرة. وجدنا أن اثنين من أنظمة الطقس الإقليمية قد تطورت من منتصف الخريف حتى الشتاء ، كما يقول جيورانا.
تُستمد أنظمة الطقس هذه من رياح شرقية قوية تهب مباشرة في حوض هيلاس ، أكبر هيكل صدمة على كوكب المريخ بقطر 2300 كم وعمق 7 كم. عمق الحفرة والارتفاع الحاد للجدران يحرف الرياح وخلق ما يسمى موجات روسبي على الأرض. وهذا يخلق نظام ضغط منخفض بالقرب من القطب الجنوبي في نصف الكرة الغربي ونظام الضغط العالي في نصف الكرة الشرقي ، مرة أخرى بالقرب من القطب الجنوبي.
وجد Giuranna أن درجة حرارة نظام الضغط المنخفض غالبًا ما تكون أقل من نقطة التكثيف لثاني أكسيد الكربون ، لذلك يتكثف الغاز ويسقط من السماء كالثلج ويتراكم على الأرض مثل الصقيع. في نظام الضغط العالي ، لا تكون الظروف مناسبة أبدًا للثلج ، لذلك يحدث الصقيع الأرضي فقط. وهكذا ، تم بناء الغطاء القطبي الجنوبي من خلال آليتين مختلفتين.
لا تتسامح المناطق ذات الغطاء الثلجي الواسع في الصيف لأنها تعكس المزيد من ضوء الشمس إلى الفضاء أكثر من الصقيع السطحي. تميل حبيبات الصقيع إلى أن تكون أكبر من حبيبات الثلج ولها أسطح خشنة. يحجز النسيج الخشن المزيد من ضوء الشمس ، مما يدفع التسامي.
لذا فإن المنطقة الغربية من القبعة القطبية الجنوبية ، المبنية من الثلج والصقيع ، لا تحتوي فقط على كمية أكبر من جليد ثاني أكسيد الكربون المترسب ولكن أيضًا تسامى ببطء أكثر خلال الصيف ، بينما تختفي المنطقة الغربية المبنية من الصقيع تمامًا. وهذا يفسر سبب عدم وضع الغطاء المتبقي بشكل متناظر حول القطب الجنوبي.
يقول غيورانا: "لقد كان هذا فضولًا للمريخ لسنوات عديدة". بفضل Mars Express ، يفهم علماء الكواكب الآن وجهًا جديدًا لهذا العالم الغريب المذهل.
المصدر: وكالة الفضاء الأوروبية
