اكتشاف الميثان في الغلاف الجوي

.thead_smilies {
BACKGROUND: url(images/gradients/gradient_thead.gif) #5c7099 repeat-x left top; FONT: bold 11px tahoma, verdana, geneva, lucida, "lucida grande", arial, helvetica, sans-serif; COLOR: #ffffff; TEXT-ALIGN: center
}
.wysiwyg {
BACKGROUND: #eff3fb; FONT: 10pt verdana, geneva, lucida, "lucida grande", arial, helvetica, sans-serif; COLOR: #0099cc
}
.vbmenu_control {
PADDING-RIGHT: 6px; PADDING-LEFT: 6px; BACKGROUND: #738fbf; PADDING-BOTTOM: 3px; FONT: bold 11px tahoma, verdana, geneva, lucida, "lucida grande", arial, helvetica, sans-serif; COLOR: #ffffff; PADDING-TOP: 3px; WHITE-SPACE: nowrap
}
.vbmenu_control A:link {
COLOR: #ffffff; TEXT-DECORATION: none
}
.vbmenu_control A:visited {
COLOR: #ffffff; TEXT-DECORATION: none
}
.vbmenu_control A:hover {
COLOR: #ffffff; TEXT-DECORATION: underline
}
.vbmenu_control A:active {
COLOR: #ffffff; TEXT-DECORATION: underline
}
.vbmenu_popup {
BORDER-RIGHT: #0b198c 1px solid; BORDER-TOP: #0b198c 1px solid; BACKGROUND: #ffffff; BORDER-LEFT: #0b198c 1px solid; COLOR: #000000; BORDER-BOTTOM: #0b198c 1px solid
}
.vbmenu_option {
BACKGROUND: #bbc7ce; FONT: 11px verdana, geneva, lucida, "lucida grande", arial, helvetica, sans-serif; CURSOR: pointer; COLOR: #000000; WHITE-SPACE: nowrap
}
.vbmenu_option A:link {
COLOR: #22229c; TEXT-DECORATION: none
}
.vbmenu_option A:visited {
COLOR: #22229c; TEXT-DECORATION: none
}
.vbmenu_option A:hover {
COLOR: #ffffff; TEXT-DECORATION: none
}
.vbmenu_option A:active {
COLOR: #ffffff; TEXT-DECORATION: none
}
.vbmenu_hilite {
BACKGROUND: #8a949e; FONT: 11px verdana, geneva, lucida, "lucida grande", arial, helvetica, sans-serif; CURSOR: pointer; COLOR: #ffffff; WHITE-SPACE: nowrap
}
.vbmenu_hilite A:link {
COLOR: #ffffff; TEXT-DECORATION: none
}
.vbmenu_hilite A:visited {
COLOR: #ffffff; TEXT-DECORATION: none
}
.vbmenu_hilite A:hover {
COLOR: #ffffff; TEXT-DECORATION: none
}
.vbmenu_hilite A:active {
COLOR: #ffffff; TEXT-DECORATION: none
}
P {
MARGIN: 0px
}

اكتشاف الميثان في الغلاف الجوي Asfasfsdf

في منتدى

عالم الفضاء [center]

اكتشاف الميثان في الغلاف الجوي

هذا ما حدث مع المريخ عامي 2003 و
2004، حينما أعلنت ثلاث مجموعات من العلماء، كل على حدة، اكتشاف الميثان في الغلاف
الجوي لذلك الكوكب. وباستخدام مطياف ذي قوة ميز عالية في مدى المقراب تحت الأحمر
بهاواي وفي مقراب جيميني بشيلي، نجح فريق يقوده < M.موما > [في مركز گودارد
الفضائي بوكالة الفضاء الأمريكية (ناسا)] في اكتشاف تركيزات للميثان بزيادة قدرها
PPhv 250، مع تذبذب في قيمته على الكوكب وربما مع الزمن. وقد قام > [من معهد الفيزياء والعلوم بين الكوكبية في روما] وزملاؤه (بمن فيهم أنا)
بتحليل آلاف الأطياف تحت الحمراء التي سجلتها السفينة المدارية «مارس اكسبرس» (1)
لكوكب المريخ. وقد وجدنا الميثان أقل كثيرا في الوفرة ويراوح بين صفر و ppbv 10، مع
معدل كوكبي قدره ppbv 10 تقريبا. وأخيرا قام < V.كراسنوپولسكي > [من الجامعة
الكاثولوكية بأمريكا] وزملاؤه باستخدام المقراب (التلسكوب) الكندي الفرنسي بهاواي
في قياس قيمة كوكبية متوسطة حددت بحوالي ppbv10، ولم يستطيعوا تعيين التغير على
الكوكب بسبب ضعف الإشارة المستقبلة وصغر قوة الميز
الحيزي.

ويقوم الآن فريق <موما >
بتحليل بياناته محاولا تعليل لماذا جاءت قيمتها خارج الحد المعقول. وللآن، فإني
اعتقد أن القيمة pphv 10 هي الأكثر احتمالا. فهي تناظر تركيز الميثان (بالجزيئات
في وحدة الحجم) التي تساوي فقط 40 جزءا من المليون من تركيزه في الغلاف الجوي
للأرض. ومع ذلك فحتى وجود الغاز الظاهر للعيان لا يزال يتطلب
تفسيرا.

ومع أن الفلكيين قد اكتشفوا الميثان على
تيتان في أوائل عام 1944، فإن اكتشاف النيتروجين بعد مرور 36 عاما على ذلك كان
إضافة عملت على تكوين اهتمام هائل بهذا القمر البعيد البارد (2). ويعتبر النيتروجين
مفتاحا لتكوّن الجزيئات البيولوجية مثل الأحماض الأمينية والنووية. إن أي جرم له جو
من الميثان والنيتروجين بحيث يكون الضغط السطحي عليه يعادل مرة ونصف ما هو نظيره
على كوكبنا، فإنه من المحتمل أن يكون له المكونات الصحيحة لتكون المواد الجزيئية
المبشرة بالحياة، بل إن البعض قد تأمل حتى في نشأة الحياة
نفسها.

ويؤدي الميثان دورا مركزيا تحكميا في صون
الغلاف الجوي النيتروجيني السميك لتيتان. فهو منبع الضباب (الشبورة) الهيدروكربوني
الذي يمتص الأشعة الشمسية تحت الحمراء، ويدفئ طبقة الستراتوسفير بحوالي 100 درجة
سيلزية، وكذلك الهدروجين، الذي تؤدي تصادمات جزيئاته إلى تدفئة نطاق التروبوسفير
بمقدار 20 درجة. فإذا هرب الميثان، تنخفض درجة الحرارة، ويتكثف غاز النيتروجين إلى
قطيرات سائلة وينهار بذلك الغلاف الجوي. ويتغير إلى الأبد السلوك الخاص بتيتان؛
فينقشع ضبخانه وسحبه، وتتوقف أمطار الميثان التي تبدو وكأنها قد شكلت سطحه، وتجف
البحيرات والبرك والجداول. ومع رفع هذه الحُجُب يصبح سطح تيتان المتشقق عاريا،
ويبقى مرئيا بوضوح للمقاريب على الأرض. ويفقد تيتان غموضه وينقلب إلى مجرد تابع آخر
له غلاف جوي رقيق.

هل كان من الممكن أن يكون الميثان على
المريخ وتيتان له أصل بيولوجي، كما هي الحال على الأرض، أم هناك تفسير آخر، مثل
البراكين أو تصادم المذنبات والنيازك بالكوكب ؟ لقد ساعد فهمنا للعمليات
الجيوفيزيائية والكيميائية والبيولوجية على تضييق مجال مصادر الميثان الممكنة على
المريخ، وكذلك العديد من الأدلة نفسها التي تنطبق على تيتان
أيضا.

تحلل بضوء
الشمس

إن أول خطوة للإجابة عن هذا التساؤل هو
تعيين المعدل الذي يفترض أن ينتج عنده الميثان أو يتم الحصول عليه. ويعتمد ذلك، من
ثم، على مدى سرعة تخلص الغلاف الجوي منه. فعند ارتفاعات 60 كم أو أكثر فوق سطح
المريخ يقوم الإشعاع فوق البنفسجي بتفكيك جزيئات الميثان عن بعضها. وفي أسفل الغلاف
الجوي، تُكسرُ فوتوناتُ الأشعةِ فوق البنفسجية روابط جزيئات الماء التي تعمل على
تأكسد الميثان. وتتكون ذرات الأكسجين والهيدركسيلات الأساسية (OH)، ويختفي الميثان
تدريجيا من الغلاف الجوي وبلا رجعة. و «عمر» الميثان ـ الذي يعرف بالزمن الذي
يستغرقه تركيز الميثان لينخفض بمعدل معامل الثابت الحسابي e أو تقريبا بالمعدل 3 ـ
يراوح بين 300 و 600 سنة، معتمدا في ذلك على كمية بخار الماء الذي يتعرض لتغيرات
فصلية، وكذلك على قوة الإشعاع الشمسي الذي يتغير خلال الدورة الشمسية. فالعمليات
المشابهة على الأرض، تعطي الميثان عمرا يقارب عشر سنوات. وعلى تيتان، حيث تكون
الأشعة فوق البنفسجية أضعف كثيرا وتكون الجزيئات الحاملة للأكسجين أقل وفرة بصورة
جوهرية، يبقى الميثان من 10 ملايين إلى 100 مليون سنة (وهو ما يعتبر وقتا قصيرا
بالمفهوم الجيولوجي).

نظرة إجمالية/الميثان

تحدث الفلكيون عن
الحياة على المريخ على مدى قرن أو أكثر، ولكن نادرًا ما استخدمت بيانات ذات جدوى.
وهذا الموقف قد تغير عام 2003 مع اكتشاف الميثان في الغلاف الجوي. وهناك بعض
العمليات الجارية التي يجب أن تضخه إلى الخارج كي توازن تحطيمه المستمر بضوء
الشمس.

لقد حصر الباحثون
الاحتمالات في أمرين: الأول هو المريخيات - نوعيا فيما يشبه البكتيرات التي تنفث
الميثان مثل ما يحدث في أحشاء البقر. والأمر الآخر هو تفاعل الصخر المائي (المسمى
الدورة الالتفافية أو السربنتينية) الذي يقع في نفاثات الأدخنة السوداء في قيعان
البحار على الأرض. والاحتمال الأخير يبدو مخيبا للآمال، ولكنه ربما يستحق أن يكون
اكتشافا مثيرا. وقد صممت عربة جوالة جديدة للانطلاق عام 2009 قد تكون قادرة على
التثبت من هذا الأمر.

وهناك جدل دائم
حول قمر زحل الأكبر تيتان. فقد بين المسبار الفضائي هايجنز في عام 2005 أن الميثان
يؤدي على تيتان، إلى حد كبير، الدور نفسه الذي يؤديه الماء على الأرض. وقد ينتج
الميثان من تفاعلات كيميائية في مياه خفية (تحت سطحية)
شاسعة.

لقطات فوتوغرافية من تيتان والمريخ

اكتشف الفلكيون
الميثان في غلاف تيتان الجوي في عام 1940، ولكن الضباب (الشبورة) الكثيف حجب رؤيتهم
السطح. وقد شاهدت بعثة كاسيني-هايجنز المدى الذي وصل إليه الميثان في تشكيل
التضاريس.

أحجام كبيرة من سائل، ربما يكون الميثان، تبدو في صور المسبار
كاسيني الرادارية لنصف كرة تيتان الشمالي البعيد. ويبدو السائل داكنا (باللون
الأزرق) وللسبب نفسه يبدو الطريق المبتل داكنا حينما تتحرك ليلا. ويعكس سطح السائل
الناعم أشعة الضوء العمودية بعيدا عن عينيك. وبالعكس، تبدو المنطقة الجافة الخشنة
لامعة. وقوة ميز هذه الصورة 500 متر.

اكتشاف الميثان في الغلاف الجوي Copy%20of%200001

تشكلت قنوات النهر بالميثان السائل المنساب من سلسلة من
الأخاديد [بارتفاع حوالي 200 متر] منحدرا إلى قاع بحيرة (جافة الآن). وتدل تشكيلة
الروافد على أن الميثان جاء من المطر الساقط. لقد التقط المسبار هايجنز هذه الصورة
من ارتفاع 6.5 كيلومتر، عندما كان يهبط خلال الغلاف الجوي.

ضباب في غلاف تيتان العلوي يتكون من الهيدروكربونات التي
تتشكل عندما يتفاعل ضوء الشمس مع الميثان، ويشبه هذا الضباب الضبخان في المدن. وقوة
ميز هذه الصورة 700 متر.

سطح تيتان الذي لم يتم لمحه قبل هبوط المسبار هايجنز عليه في
الشهر 2/2005. وربما يشبه حقلا مدكوكا بالصخور، لكن هذه الصخور هي في الواقع قطع
غليظة من الجليد في حجم قبضة اليد، وبفحصها عن كثب تبدو علامات التآكل عليها من
انسياب الماء وربما الميثان. وبينما يسخن المسبار التربة يرشح منها الميثان.

اكتشاف الميثان في الغلاف الجوي Copy%20%282%29%20of%20Copy%20of%200001

يوجد الميثان على الكوكب الأحمر فقط بأجزاء من البليون في الحجم [ppbv]،
لذلك لا يُرى مباشرة مثلما يُرى على تيتان. وهناك عمليات تم رصدها يمكنها تدمير
الميثان وتكوينه.

المريخ

اكتشاف الميثان في الغلاف الجوي Copy%20of%20Copy%20of%200001

زوابع ترابية مثل تلك التي كشفتها سفينة مارس جلوبال سيرفيور
في 21 مايو 2002. تحتك حبيبات التراب معا، وهكذا تنشأ مجالات كهربائية ستاتيكية
قوية يمكنها أن تمزق جزيئات الماء فتفصل بينها، وتؤدي إلى إنتاج البيروكسيدات
المدمرة للميثان.

اكتشاف الميثان في الغلاف الجوي Copy%20%283%29%20of%20Copy%20of%200001

انسياب مياه جوفيه في ماضي المريخ قد يفسر هذه الحافة
البيضاء المرتفعة (السهم) التي اكتشفتها حديثا سفينة مارس ريكونيسانس المدارية.
فانسياب الماء خلال شقوق الصخر قد رسب المعادن، تماما مثلما يسبب الماء العسر
تراكمات في أنابيب المنازل. وحينما تتآكل الصخور المحيطة تبقى المعادن على هذه
الحافة. وربما تكون المياه الجوفية قد سهلت إنتاج الميثان.

[size=9][size=9][size=9][size=9][size=9][size=25][size=25][size=21] اكتشاف الميثان في الغلاف الجوي 9756575