خورشیدگرفتگی موجب شیب‌دار شدن اندک سطح مریخ می‌شود
دانشمندان موفق شدند تغییر شیب بسیار اندک سطح مریخ را که در هنگام گذر فوبوس از مقابل خورشید رخ می‌دهد، توسط کاوشگر اینسایت ناسا شناسایی و اندازه‌گیری کنند.
این اندازه‌گیری‌ها به دانشمندان کمک خواهد کرد تا برخی واقعیت‌ها را درباره‌ی مریخ و قمر آن فوبوس (Phobos) کشف کنند. به ویژه اگر سطح‌نشین اینسایت (InSight)، پس از مأموریت اولیه‌ی ۲ ساله‌ی خود که پاییز امسال پایان می‌یابد، همچنان فعال باقی بماند.
به گفته‌ی «سیمون اشتالر» (Simon Stähler) نویسنده‌ی اصلی پژوهشی که به‌تازگی در ژورنال Geophysical Research Letters به چاپ رسیده است، انجام این اندازه‌گیری‌ها جزء مأموریت اینسایت نبوده اما کشف اضافه‌ای است که از داده‌ها حاصل شده است.
فوبوس قمر بزرگ‌تر مریخ است که در مداری نزدیک به سیاره‌ی سرخ پیرامون آن می‌چرخد. در حقیقت به اندازه‌ای به آن نزدیک است که توسط گرانش مریخ کشیده می‌شود و هزاران سال آینده به سطح سیاره سقوط خواهد کرد.
فوبوس در هر شبانه‌روز مریخی، سه بار این سیاره را دور می‌زند و این موضوع باعث شده تا این قمر زمان‌های زیادی بین خورشید و هر نقطه از مریخ قرار بگیرد؛ مانند «هامونه‌ی الیسیوم» (Elysium Planitia) که کاوشگر اینسایت ناسا در نوامبر ۲۰۱۸ در آن فرود آمد. اوایل امسال بود که دانشمندان تصمیم گرفتند بررسی کنند که آیا اینسایت هنگام گذر فوبوس از مقابل خورشید (که گاهی در سال رخ می‌دهد) چیز جالب توجهی ثبت می‌کند یا خیر.
اشتالر در این زمینه گفت: «متأسفانه در زمان خورشیدگرفتگی قبلی کسی به فکر داده‌های اینسایت نبود، بنابراین داده‌ها یک سال بدون توجه مانده بود.» اما وقتی او و همکارش این داده‌ها را بررسی کردند، دریافتند که موضوع پیچیده‌تر است.
او با اشاره به اینکه از این داده‌ها نشانه‌های قطعی پیدا نکرده‌اند، افزود: «با این وجود این ایده برای ما شکل گرفت که در خورشیدگرفتگی بعدی که ۲۴ آوریل (۵ اردیبهشت) رخ می‌داد، به چه چیز نگاه کنیم.»
این خورشیدگرفتگی در مریخ دقیقا هنگام ظهر صورت می‌گرفت و با گذر فوبوس از میان خورشید، میزان زیادی از نور آن پوشیده می‌شد. دانشمندان انتظار داشتند که در این زمان ۳۰ درصد کاهش در نور رسیده به سطح‌نشین رخ دهد که ۶ برابر بیشتر از برخی گذرهای قبلی بود.
خورشیدگرفتگی در روزی که انتظار داشتند رخ داد و سپس محققان داده‌های ثبت شده توسط اینسایت را بررسی کردند. اگرچه دوربین اینسایت خیلی نمی‌تواند روی این خورشیدگرفتگی مریخی زوم کند اما صفحات خورشیدی این کاوشگر، کاهش نور دریافتی را ثبت کردند. علاوه بر این، لرزه‌سنج و مغناطیس‌سنج نیز تغییراتی را نشان می‌دادند اما پرسش این بود که چرا؟
اشتالر و همکارانش انتظار داشتند که این خورشیدگرفتگی مریخی باعث ایجاد پدیده‌هایی شود که خورشیدگرفتگی روی زمین ایجاد می‌کند؛ مانند تغییرات عظیم جوی که در نتیجه‌ی سرد شدن ناگهانی سایه انجام می‌شود. حتی ممکن بود افت دما باعث ایجاد یک سامانه‌ی کم‌فشار شود که سطح مریخ را اندکی بالاتر ببرد.
وقتی این پژوهشگران داده‌ها را بررسی کردند، توضیحات کمی گیج‌کننده بود. اگر یک پدیده‌ی جوی در مقیاس بزرگ در حال رخ دادن بود، باید اثرات جانبی آن را در زمان دیگر گرفت‌های مشابه نیز ثبت می‌کردند؛ زمان‌هایی که فوبوس از دید منطقه‌ای در نزدیکی کاوشگر، باعث گرفت خورشید می‌شد اما این تغییر داده‌ها فقط زمانی که خورشید از دید اینسایت، می‌گرفت رخ می‌داد.
دانشمندان این معما را به کمک داده‌های یک فعالیت موازی توسط «رصدخانه‌ی جنگل سیاه» (Black Forest Observatory) در آلمان حل کردند که طی ۵۰ سال گذشته در اعماق یک معدن متروکه‌ی کبالت و نقره میزبان ابزارهای علوم زمین از جمله لرزه‌نگاری است که از تداخل با دیگر پدیده‌های محیطی و جوی محافظت می‌شود.
پژوهشگران با همکاری رصدخانه متوجه شدند که داده‌های لرزه‌نگار این رصدخانه، در شرایط مشابه، بسیار شبیه چیزی است که اینسایت در مریخ ثبت کرده است.
این شباهت نشان می‌داد که لرزه‌نگارهای بسیار حساس و ایزوله شده مانند آنچه در اینسایت و رصدخانه‌ی جنگل سیاه وجود دارد، می‌تواند شیب بسیار کم زمین را که بر اثر تبدیل روشنایی به تاریکی و در نتیجه‌ی سرد شدن زمین اتفاق می‌افتد، بسنجد. شیبی که بسیار بسیار اندک است. به گفتله‌ی اشتالر، این شیب به اندازه‌ای کم است که گویی یک سمت میزی با ارتفاع ۱ متر را به اندازه‌ی قطر یک اتم بلند کرده باشید.
از سوی دیگر سیگنال‌های مغناطیس‌سنج نیز بازتابدهندهی افت ناگهانی جریان برق صفحات خورشیدی در هنگام گذر فوبوس بود.
طرحی گرافیکی از ابزار لرزه‌نگار اینسایت
اشتالر انتظار داشت که داده‌های گذر فوبوس پدیده‌ی خاصی را در سیاره‌ی سرخ نشان دهد اما معلوم شد که این اثر کاملا محلی است. اگرچه به عقیده‌ی او داده‌های اینسایت درباره‌ی گذر همچنان سودمند خواهد بود زیرا به دانشمندان امکان می‌دهد که موقعیت قمر مریخ را با دقت بیشتری نسبت به گذشته تعیین کنند.
با توجه به خزش آهسته‌ی قمر فوبوس به سمت مریخ که توسط گرانش این سیاره انجام می‌شود، موقعیت آن نیاز به پایش دقیق دارد. از سویی این داده‌ها تنها اطلاعاتی درباره‌ی فوبوس ارائه نمی‌دهد بلکه می‌تواند برای نگاهی دقیق‌تر به گوشته‌ی مریخ هم استفاده شوند. هرچند این داده‌ها نیز با توجه به اینکه از نتایج اندازه‌گیری‌ها در طول دهه‌های گذشته استفاده می‌کند کاملا دقیق نیست.
با وجود موفقیت‌های اخیر، ممکن است مأموریت اینسایت به زودی به پایان برسد. زیرا برای دو سال پس از فرود در نوامبر ۲۰۱۸ برنامه‌ریزی شده است و هنوز تصمیمی برای ادامه‌ی مأموریت آن گرفته نشده است.
به عقیده‌ی اشتالر پدیده‌ی مشابهی می‌تواند هنگام خورشیدگرفتگی در سیارات دیگر نیز رخ بدهد. اگرچه با توجه به وقوع خورشیدگرفتگی‌های اندک، چنین سیگنال‌هایی به ندرت در زمین قابل ثبت است، اما او امیدوار است که بتوان به ویژه در «تایتان» قمر زحل این موارد را مشاهده کرد. ناسا نیز در فضاپیمای دراگون‌فلای (Dragonfly) خود یک لرزه‌نگار قرار داده است.
او در این زمینه گفت: «می‌توان مشاهده‌ها را در آنجا تکرار و میزان تغییر شکل تایتان هنگام خورشیدگرفتگی را بررسی کرد.» اگرچه جو غلیظ تایتان به احتمال زیاد این تغییر شکل را حتی از مریخ نیز کمتر خواهد کرد اما بررسی این پدیده چیزی است که توجه پژوهشگران را به خود جلب کرد.
عکس کاور: گذر فوبوس از مقابل خورشید، از نگاه مریخ‌نورد «کنجکاوی»
Credit: NASA/JPL-Caltech/Malin Space Science Systems/Texas A&M Univ.
منبع: Space
