بزرگترین زلزله در مریخ و پایان کار ماموریت این‌سایت

در تاریخ ۴ می (۱۴ اردیبهشت) و پس از گذشت سه سال و نیم از ماموریت این‌سایت (InSight) ناسا، این فرودگر بزرگترین زلزلهٔ خود را ثبت کرد. این لرزهٔ ۵ ریشتری تقریبا ۱۰ برابر قدرتمندتر از تمام لرزه‌های ثبت شدهٔ پیشین بود و به بالاترین حدی می‌رسید که دانشمندان ناسا رویای یافتن آن را داشتند.

و احتمالا این به معنی پایان این ماموریت خواهد بود.

کمتر از دو هفته پس از این «مریخ‌لرزهٔ» رکوردشکن، ناسا اعلام کرد که این‌سایت دچار مشکل شده است ــ نه از فعالیت‌های لرزه‌ای، بلکه به خاطر انباشت لایه‌های خاک روی پنل‌های خورشیدی‌اش.

اگر باد عطیمی نباشد که این غبار را از روی پنل‌ها پاک کند، فرودگر ناسا تا نیمهٔ اول جولای (اواخر تیر) از کار خواهد افتاد. حالا مهندسان ناسا با عجله در حال جمع‌آوری حداکثر داده‌های ممکن تا پیش از این تاریخ هستند.

این‌سایت از زمان فرود خود روی مارس در اواخر سال ۲۰۱۸ باا نبوهی از چالش‌های منحصر به فرد روبه‌رو بوده است.

روی زمین، ژئولوژیست‌ها با استفاده از مجموعه‌ای از ایستگاه‌های لرزه استفاده می‌کنند که در نواحی فعال زمین‌شناختی قرار دارند و در برابر لرزش‌های ناشی از آب و باد و فعالیت‌های انسانی مقاوم شده‌اند.

اما به گفتهٔ اینگرید دوبار (Ingrid Daubar)، دانشمند علوم سیاره‌ای در دانشگاه براون و از اعضای برنامه‌ریزی ماموریت این‌سایت، ما روی زمین تنها همین یک لرزه‌نگار را داریم.

این باعث می‌شود که تعیین مکان دقیق زلزله کار دشواری شود.

علاوه بر محدود بودن به یک ایستگاه، اکثر ابزار این‌سایت بالای سطح سیاره قرار دارند، چون دفن کردن آن‌ها بی‌اندازه مشکل است. به گفتهٔ سوزان فن در لی (Suzan van der Lee)، لرزه‌شناس دانشگاه نورت‌وسترن که در ماموریت ناسا نقشی نداشته، «شما نمی‌توانید یک ماشین حفاری به مریخ بفرستید.»

فرودگر ناسا به یک ابزار زیرسطحی مجهز بود، اما متاسفانه این ابزار طبق برنامه عمل نکرد. پکیج جریان گرما و خصوصیات فیزیکی این‌سایت، که «مول» (موش کور) نامیده می‌شد، برای اندازه‌گیری مقدار گرمایی که از اعماق و پایین پوستهٔ سیاره بالا می‌آمد طراحی شده بود.

اما مول در سال ۲۰۱۹ بلافاصله پس از آغاز به‌کارگیری دچار مشکل شد. اصطکاک خاک مریخ کمتر از چیزی بود که ژئولوژیست‌های ناسا در نظر گرفته بودند و این کاوشگر نتوانست طبق برنامه به عمق حدود پنج متری برسد.

مول تنها توانست پنج سانتی‌متر به خاک مریخ نفوذ کند.

بروس بنرت (Bruce Banerdt)، پژوهشگر اصلی این‌سایت در کنفرانس خبری ۱۷ می (۲۸ اردیبهشت) گفت «عدم توانایی در ثبت جریان گرما احتمالا بزرگترین سرافکندگی این ماموریت بود.»

با این حال، این‌سایت پنجره‌ای بی‌سابقه را از رویدادهای درون مریخ برای ژئولوژیست‌ها گشوده است. در واقع این ماموریت به اندازه‌ای موفق بود که پس از پایان اهداف اصلی‌اش در سال ۲۰۲۰، ناسا برای تمدید دو سالهٔ فعالیت‌های آن چراغ سبز نشان داد.

طبق داده‌های بیش از ۱۳۰۰ زلزله، دانشمندان حالا تصوری دقیق‌تر از اندازه و تراکم هستهٔ مریخ دارند ــ که نسبت به چیزی که قبلا تصور می‌شد بزرگتر است و تراکم کمتری دارد. و اطلاعات بسیار بیشتری دربارهٔ مکانیسم‌های محرک فعالیت‌های ژئولوژیکی مریخ داریم.

زلزله‌های اجرام آسمانی دلایل مختلفی دارند: خطوط گسل، آتشفشان‌ها، برخورد شهاب‌سنگ و حتی تاثیر سیارات دیگر. به گفتهٔ فن در لی «بسیاری از ماه‌لرزه‌ها به خاطر امواج گرانشی ناشی از زمین رخ می‌دهند.»

تقریبا ۹۰ درصد لرزه‌های روی زمین با حرکت صفحات تکتونیک ایجاد می‌شوند؛ قطعات عظیم سنگ‌کره که روی سست‌کرهٔ نیمه جامد شناور هستند و به طور تصادفی با یکدیگر برخورد می‌کنند.

صفحات تکتونیکی زمین کاملا فعال هستند ــ مخصوصا در اطراف برخی از گسل‌ها. با ساییده شدن این صفحات به هم، فشار زیر آن‌ها تجمع می‌کند و به صورت دوره‌ای به شکل لرزه آزاد می‌شود.

اما سنگ‌کرهٔ مریخ فاقد این مرزهای صفحه‌ای است. طبق توضیح دوبار «به جای چند صفحهٔ تکتونیکی، سطح مریخ یک صفحهٔ ضخیم است.» این یعنی فعالیت لرزه‌ای سیارهٔ سرخ باید با مکانیسم‌هایی به غیر از حرکت و سایش صفحات ایجاد شود.

دانشمندان حالا گمان می‌برند که اکثر مریخ‌لرزه‌ها با فعالیت‌های درونی این سیاره، که در حال خنک‌تر شدن است، به وجود می‌آیند. در دوران‌های قبل، درون این سیاره به قدری گرم بود که ابرآتشفشان‌هایی نظیر کوه المپوس ــ بزرگترین و بلندترین قله در تمام منظومهٔ خورشیدی ــ را شکل داد.

با نشست زمین در اطراف این نقاط آتشفشانی در مقیاس‌های زمانی ژئولوژیکی، پوستهٔ مریخ ترک می‌خورد و امواج لرزه‌ای آن در سرتاسر سیاره پخش می‌شوند.

چنین فعالیتی احتمالا منشأ زلزلهٔ ۵ ریشتری بوده است. دانشمندان تصور نمی‌کنند که بدون وجود حرکات تکتونیکی شدید، مریخ‌لرزه‌ها بتوانند به بزرگی زمین‌لرزه‌ها (که به طور متداول اندازه‌ای بزرگتر از ۷ دارند) باشند.

علی‌رغم موفقیت‌های این‌سایت، دانشمندان همچنان سوالات بی‌پاسخی در مورد فعالیت‌های لرزه‌ای مریخ دارند.

برای مثال، زمین‌ارزه‌ها برخی اوقات به قدری سطحی هستند که امواج بالا و پایین رونده روی سطح زمین ایجاد می‌کنند.

به گفتهٔ فن در لی، ما هنوز این لرزه‌ها را روی مریخ ندیده‌ایم و دلیل آن به طور دقیق مشخص نیست. همچنین محل دقیق مریخ‌لرزهٔ بزرگ اخیر نیز همچنان نامشخص است.

اما به احتمال زیاد این پرسش‌ها باید حداقل تا زمان ارسال مریخ‌نورد اگزومارس (ExoMars) آژانس فضایی اروپا منتظر بمانند ــ اگر این ماموریت به فضا پرتاب شود.

تاریخ انقضای این‌سایت به خاطر غبار گرفتن پنل‌هایش در حال نزدیک شدن است. این فرودگر به طور معمول به ۵۰۰۰ وات ساعت در یک شبانه روز مریخ انرژی نیاز دارد. به گفتهٔ کاتیا زامورا گارسیا (Kathya Zamora Garcia)، مهندس سیستم‌ها در ناسا، امروز تنها یک دهم این انرژی در دسترس است.

اگزومارس، که قرار بود امسال به فضا پرتاب شود، نیز به یک لرزه‌سنج مجهز است. اما پس از حملهٔ روسیه به اوکراین این پروژه متوقف شده و این‌سایت در حال حاضر جانشین مشخصی ندارد.

این امکان وجود دارد که یک طوفان شن شیطانی ــ پدیده‌ای متداول در مریخ ــ از راه برسد و پنل‌ها را تمیز کند. چنین رخدادهایی مریخ‌نوردهای اسپیریت و آپورچونیتی ناسا را سال‌ها بیشتر از طول عمر سه ماههٔ آن‌ها فعال نگه داشتند.

با این حال این احتمال بسیار دور از دسترس به نظر می‌رسد. دوبار می‌گوید «شاید ما یک طوفان شن شیطانی بسیار قوی داشته باشیم و به توان لازم برای ادامهٔ ماموریت برای مدت زمان بیشتری دست یابیم. اما تا به حال چنین چیزی مشاهده نکرده‌ایم.»

تا آن زمان، تیم این‌سایت قصد دارد تا جای ممکن از فرودگر خود داده کسب کنند. و پژوهشگران تا سال‌ها به مطالعهٔ تمام داده‌هایی که تا همین الان به زمین بازگردانده ادامه خواهند داد.

برای دوبار این تجربه‌ای تلخ و شیرین و یک آغاز هیجان‌انگیز است. «برای دانشمندان علوم سیاره‌ای، این جایی است که تمام تمرکزها در آن قرار دارند.»