هذه الصورة من المريخ. ربما ليس هذا ما تعتقده.

Send

صورة سماء الليل التي التقطتها كاميرا سياق آلة الهبوط في Mars InSight في 28 يناير 2020.

(الصورة: © NASA / JPL-Caltech)

إنها بعض المراقبة من المستوى التالي: يستخدم العلماء الصور التي تم التقاطها من قبل ناسا إنسايت للبحث عن النيازك كوكب المريخ.

من نظرة سريعة على الصور الناتجة ، يبدو البحث واضحًا: خطوط لا حصر لها تملأ السماء. لكن أحول قليلاً ، وتبين أن القصة أكثر غرابة. تظهر الصور في الغالب أشباحًا ، ويكون غير المرئي مرئيًا ويغرق المرئي وسط الأوهام.

في الواقع ، إذا كنت على المريخ مع ارتفاع النجوم ، سترى عالمًا مختلفًا تمامًا عن العالم المعروض في الصور الليلية التي تبثها كاميرات InSight. وقال مارك ليمون ، العالِم في معهد علوم الفضاء الذي يقود مشروع مراقبة النيزك ، لموقع Space.com: "بشكل أساسي ، في الصور التي لدينا حتى الآن ، هناك القليل جدًا من المحتوى الذي قد تراه بعينيك".

تأتي الصور من جهاز يسمى Camera Context Camera ، وهي واحدة من صورتين مثبتتين على مركبة InSight. تم تضمين الكاميرا لمساعدة العلماء على فهم الحي الذي نشرت فيه المركبة الفضائية جهازين رئيسيين.

واحدة من تلك الأدوات ، مقياس الزلازل، هو سبب البحث عن النيزك. تم ضبط هذه الأداة لتشعر بموجات مرتعشة تنتقل عبر المريخ ؛ يمكن للعلماء تحليل هذه البيانات لفهم البنية الداخلية ونشاط الكوكب الأحمر.

يمكن أن تفرز تلك الموجات الزلازل، وهو ما يعادل الزلازل المريخ. ولكن يمكن أن تحدث أيضًا عندما تصطدم النيازك بسطح الكوكب. وبالتالي ، فإن اهتمام العلماء بالنيازك: حساب عدد مرات حدوث مثل هذه التأثيرات على المريخ سيساعد الباحثين على تفسير بيانات قياس الزلازل.

هذه الجهود لا تمثل المرة الأولى التي يراقب فيها العلماء النيازك في سماء المريخ. ناسا سبريت روفر، التي جابت الكوكب الأحمر من عام 2004 إلى عام 2010 ، أمضت صيف 2005 مراقبة السماء. جاءت هذه الفرصة بفضل الطقس ، الذي أزال الكثير من الغبار من ألواح سبيريت الشمسية لدرجة أنهم كانوا يفرطون في إنتاج الطاقة ، مما أدى إلى نعمة أصبحت في النهاية عبئًا.

قال ليمون: "كان ذلك أنظف وقت قضى على متن المريخ". "خلال ذلك الصيف ، كان هناك الكثير من الطاقة الشمسية التي كان عليهم أن يحاولوا استخدامها في الليل ، لأنه حتى لو كانوا يلقونها فقط ، فإن استخدام تلك الطاقة في اليوم كان يسخن المركب بشكل كبير."

وبالتالي، قضى الروح في بعض الليالي ، لا يلاحظ العلماء نيزكًا أبدًا في تلك البيانات. بالنظر إلى حجم الملاحظات المجمعة إجمالاً ، فهذا غير حاسم إلى حد كبير: قد يعني ذلك أن عدد الشهب يصل إلى المريخ أقل مما توقع العلماء أو أن الفريق ببساطة كان سيئ الحظ.

أخذت InSight ، التي وصلت في نوفمبر 2018 ، المهمة كمشروع ذي أولوية منخفضة. جاءت الصور الأولى من كاميرا نشر آلات لاندر ، التي يتم إرفاقها بذراع المسبار ويمكن توجيهها إلى مواقع محددة. ولكن منذ شهور ، كانت هذه الكاميرا لديها مخاوف أكثر إلحاحًا من إطلاق النار على النجوم. إن أداة العلوم الرئيسية الثانية في InSight ، وهي مسبار حراري يُطلق عليه الشامة ، كانت مزعجة. الشامة تهدف إلى حفر نفسها حوالي 16 قدمًا (5 أمتار) تحت السطح ، بقياس انتقال الحرارة في صخرة المريخ كما يفعل.

كان حفر الشامة بطيئًا. بشكل عام ، كافح المسبار للحصول على الجر في الصخر. لقد برزت الآلة جزئيًا خارج جحرها في مناسبات قليلة. تعني الصعوبات التي تواجهها الشامة أن كاميرا نشر الأدوات قد ركزت على تزويد المهندسين بدليل مرئي لما يحدث في المسبار ومحاولات الإنقاذ. ليس هناك وقت للتحديق في النجوم.

لذا ، قام العلماء الذين يبحثون عن النيازك بتوظيف كاميرا سياق الآلات بدلاً من ذلك. مثل رفيقها ، تم ترك هذه الكاميرا من مركبة Curiosity ، بناءً على تصميمات من عام 1999 ، ثم تمت ترقيتها لرؤية اللون. (روفر المريخ القادم لناساوسيطلق هذا الصيف ، وسيحمل الكاميرات الجديدة التي تضرب العلامة التجارية ، بما في ذلك عدسات الزوم وقدرة الفيديو.)

ولكن على عكس كاميرا نشر الأدوات ، فإن كاميرا سياق الأجهزة عالقة في مكانها ، وهي مزودة بعدسة عين السمكة تشوه رؤيتها. على أقل تقدير ، ليس مراقبًا طبيعيًا للسماء. وقال ليمون "لديها ميزة أنها مجال رؤية أكبر ، لذلك نرى حوالي ثلث الأفق". "من عيوبها الكبيرة أنها لا تبدو مرتفعة جدًا في السماء. من الواضح ، إذا كنت هنا على الأرض تبحث عن الشهبلن تركز على الأفق ".

تجعل الصور النهارية من الكاميرا تحدياتها في مشاهدة النجوم واضحة: المريخ نفسه يملأ معظم مجال رؤية الكاميرا. على الرغم من التماثل الظاهر للصور الليلية ، فإن الأرض تستحوذ على معظم عرض كاميرا السياق ، بدون رؤية النجوم. مجرد بقعة منحنى السماء تبقى فوق الصخرة الحمراء لتملأ بالنجوم بعد غروب الشمس.

حتى الآن ، على الرغم من أن Lemmon يتحقق من كل صورة من الشهب ، فقد أصبحت صور InSight فارغة. وقال ليمون عن مسح كل صورة بحثًا عن الشهب المحتملة التي لا توجد على الإطلاق: "هناك شعور بأنه محبط إلى حد ما".

وقال إن العلماء يعرفون كيف يجب أن تبدو مثل هذه الأشياء. الشهب سيتبع مسارًا منحنيًا كما تراه عدسة عين السمكة. بالإضافة إلى ذلك ، قال ليمون ، يجب أن تبدو النيازك في المريخ أكثر أو أقل كما تبدو هنا على الأرض. قال: "لديك مجموعة من الأشياء ، من مجرد خط مشرق عبر السماء إلى كرة نارية حقيقية". قد يمنح الجو الغني بثاني أكسيد الكربون توهجًا للنيزك برتقاليًا ، لكن ليمون قال إنه ليس متأكدًا من أن كاميرات InSight يمكنها اكتشاف هذا التحول في اللون.

لكن معظم نقاط الضوء في صور InSight تأتي من ظاهرة سماوية مختلفة تمامًا: أشعة كونية، أجزاء من الذرات التي تهتم عبر الكون في جميع الاتجاهات. على عكس النجوم والنيازك المشاة الأرضية ، من الصعب جدًا تصوير الأشعة الكونية من الأرض. الغلاف الجوي يمنع العديد من هذه الجسيمات من الوصول إلى السطح. قد تلتقط الكاميرا المحظوظة الموجودة على الأرض لالتقاط صورة طويلة التعرض شعاعًا كونيًا هنا أو هناك.

قال جاستين ماكي ، عالم التصوير في مختبر الدفع النفاث في ناسا في كاليفورنيا ، إن كوكب المريخ ليس لديه الغلاف الجوي للأرض للتخلص من الأشعة الكونية ، تاركًا الكوكب الأحمر مهيأ لاستضافة كاشف الأشعة الكونية. هذا هو كل نقطة مضيئة تحت منحنى الأفق غير المرئي في الصور الليلية لكاميرا Instrument Context Camera ، وهي بصمة الأشعة الكونية. "الكون مغمور نوعا ما أشعة كونيةقال ماكي: "أنت لا تفكر فيهم كثيرًا ، لأنهم في الغالب يمرون بك أو يمرون بالبيئة".

في حين أنها لن تؤثر على بيانات InSight الأخرى ، فإن صور الأشعة الكونية يمكن أن تغذي فضول العلماء حول هذه الجسيمات ، وخاصة ترددها في المريخ. قال ليمون إن طول الخط يتحدث إلى نوع الجسيم المتضمن - فالخطوط الأطول هي عادة بروتونات أو ميونات عالية الطاقة ، والزاوية التي يسير بها الشعاع الكوني. قال ماكي: "بعض هؤلاء يأتون من الشمس. البعض منهم ، لا نعرف من أين أتوا". (تعكس الألوان المعروضة فقط لون المستشعر الذي أصابته الأشعة الكونية).

تلتقط صور InSight الليلية ظلال الأشعة الكونية. ويرجع هذا إلى أن الكاميرا تلتقط أيضًا عرضًا فوريًا لطرح الصورة الرئيسية ، كنوع من صورة المعايرة ، لكل التعرض لمدة 5 دقائق. إذا ضرب شعاع كوني أثناء تلك الصورة اللحظية ، ولكن ليس أثناء الصورة الرئيسية ، فإن النتيجة هي بقعة داكنة ، تحدد ظل المكان الذي سيظهر فيه الشعاع الكوني في الصورة الآنية.

لكن الصور المخيفة التي ستشاهد النيزك لن تستمر في التدفق من المريخ. قال ليمون ، إن الوقت ينفد للحصول على صور مراقبة السماء من كاميرا السياق الآلية ، لأن موسم العواصف الترابية المريخ سيئة السمعة ستبدأ قريبًا ، مع محو الأفق. قال ليمون "في غضون أسبوعين ، لا أعتقد أننا سنتمكن حتى من رؤية نجمة ساطعة تنخفض في السماء."

ما زالوا يرون الأشعة الكونية بالطبع. لكنهم رأوا الكثير من هؤلاء.