يوجد في كوكب المريخ بعض الأشياء المشتركة. كلا الكوكبين لهما نفس الكمية تقريبًا من مساحة سطح الأرض ، وأغطية قطبية مستدامة ، وكلاهما له ميل مماثل في محاورهما الدورانية ، مما يتيح لكل منهما تقلبًا موسميًا قويًا. بالإضافة إلى ذلك ، يقدم كلا الكوكبين دليلاً قويًا على تعرضهما لتغير المناخ في الماضي. في حالة كوكب المريخ ، يشير هذا الدليل إلى أنه ذات جو قابل للحياة ومياه سائلة على سطحه.
في نفس الوقت ، كوكباننا مختلفان حقًا ، وفي عدد من الطرق المهمة جدًا. واحدة من هذه هي حقيقة أن الجاذبية على المريخ ليست سوى جزء صغير مما هو عليه هنا على الأرض. إن فهم التأثير الذي سيحدثه هذا على الأرجح على البشر له أهمية قصوى عندما يحين الوقت لإرسال بعثات طاقم إلى المريخ ، ناهيك عن المستعمرين المحتملين.
المريخ مقارنة بالأرض:
إن الاختلافات بين كوكب المريخ والأرض كلها حاسمة لوجود الحياة كما نعرفها. على سبيل المثال ، الضغط الجوي على المريخ هو جزء ضئيل مما هو عليه هنا على الأرض - بمتوسط 7.5 مليبار على المريخ إلى ما يزيد قليلاً عن 1000 هنا على الأرض. متوسط درجة حرارة السطح أقل أيضًا على كوكب المريخ ، حيث يتم ترتيبه على درجة حرارة منخفضة -63 درجة مئوية مقارنةً بالطقس المعتدل 14 درجة مئوية.
وبينما يبلغ طول يوم المريخ تقريبًا نفس طوله هنا على الأرض (24 ساعة و 37 دقيقة) ، فإن طول السنة المريخية أطول بكثير (687 يومًا). علاوة على ذلك ، الجاذبية على سطح المريخ أقل بكثير مما هي عليه هنا على الأرض - أقل بنسبة 62٪ من الدقة. عند 0.376 فقط من معيار الأرض (أو 0.376 ز) ، الشخص الذي يزن 100 كجم على الأرض يزن 38 كجم فقط على سطح المريخ.
يرجع هذا الاختلاف في جاذبية السطح إلى عدد من العوامل - الكتلة والكثافة ونصف القطر هي في المقام الأول. على الرغم من أن كوكب المريخ لديه نفس مساحة سطح الأرض تقريبًا مثل الأرض ، إلا أن نصف قطرها وكثافتها أقل من الأرض تقريبًا - حيث تمتلك حوالي 15 ٪ من حجم الأرض و 11 ٪ من كتلتها.
حساب الجاذبية المريخية:
قام العلماء بحساب جاذبية المريخ بناءً على نظرية نيوتن للجاذبية الكونية ، والتي تنص على أن قوة الجاذبية التي يمارسها جسم ما تتناسب مع كتلته. عند تطبيقه على جسم كروي مثل كوكب بكتلة معينة ، ستكون جاذبية السطح متناسبة عكسًا تقريبًا مع مربع نصف قطرها. عند تطبيقه على جسم كروي بمتوسط كثافة معين ، سيكون متناسبًا تقريبًا مع نصف قطره.
يمكن التعبير عن هذه التناسب من خلال الصيغة ز = م/ص2، أين ز هي جاذبية سطح المريخ (مُعبَّر عنها بمُضاعِف الأرض, وهو 9.8 م / ث²) ، م هي كتلته - مُعبَّر عنها كمضاعف كتلة الأرض (5.976 · 1024 كجم) - و ص نصف قطرها ، معبرًا عنه بمضاعف نصف قطر الأرض (المتوسط) (6371 كم).
على سبيل المثال ، تبلغ كتلة المريخ 6.4171 × 1023 كجم ، وهو 0.107 ضعف كتلة الأرض. كما أن لديها نصف قطر متوسط يبلغ 3،389.5 كم ، والذي يعمل على 0.532 نصف قطر أرضي. وبالتالي يمكن التعبير عن الجاذبية السطحية للمريخ رياضيًا على النحو التالي: 0.107 / 0.532² ، والتي نحصل منها على قيمة 0.376. استنادًا إلى جاذبية سطح الأرض ، يعمل هذا على تسارع 3.711 مترًا في الثانية المربعة.
آثار:
في الوقت الحاضر ، من غير المعروف ما هي تأثيرات التعرض الطويل المدى لهذه الكمية من الجاذبية على جسم الإنسان. ومع ذلك ، فقد أظهر البحث المستمر في آثار الجاذبية الصغرى على رواد الفضاء أن له تأثيرًا ضارًا على الصحة - والذي يشمل فقدان كتلة العضلات وكثافة العظام ووظيفة الجهاز وحتى البصر.
يعد فهم جاذبية المريخ وتأثيره على الكائنات الأرضية خطوة أولى مهمة إذا أردنا إرسال رواد فضاء ومستكشفين وحتى مستوطنين هناك يومًا ما. بشكل أساسي ، ستكون تأثيرات التعرض طويل المدى للجاذبية التي تزيد قليلاً عن ثلث المعدل الطبيعي للأرض جانبًا رئيسيًا في أي خطط للبعثات المأهولة القادمة أو جهود الاستعمار.
على سبيل المثال ، تقدم المشاريع التي يتم الحصول عليها من الجماهير مثل Mars One مخصصات لاحتمال تدهور العضلات وهشاشة العظام للمشاركين فيها. نقلا عن دراسة حديثة لرواد الفضاء في محطة الفضاء الدولية (ISS) ، يقرون بأن فترات المهمة التي تتراوح من 4-6 أشهر تظهر خسارة قصوى لأداء العضلات بنسبة 30 ٪ والحد الأقصى لفقدان كتلة العضلات بنسبة 15 ٪.
تتطلب مهمتهم المقترحة لعدة أشهر في الفضاء للوصول إلى المريخ ، ولأولئك الذين يتطوعون لقضاء بقية حياتهم يعيشون على سطح المريخ. بطبيعة الحال ، يزعمون أيضًا أن رواد الفضاء سيكونون "مستعدين جيدًا من خلال برنامج إجراءات مضادة صالح علمياً يحافظ على صحتهم ، ليس فقط لمهمة المريخ ، ولكن أيضًا عندما يصبحون معدلين للحياة تحت الجاذبية على سطح المريخ." ما تبقى من هذه التدابير لنرى.
إن معرفة المزيد عن جاذبية المريخ وكيف تعمل الكائنات الأرضية تحتها يمكن أن يكون بمثابة نعمة لاستكشاف الفضاء والبعثات إلى الكواكب الأخرى أيضًا. ومع إنتاج المزيد من المعلومات من قبل العديد من مهام الهبوط والروبوتات الآلية على كوكب المريخ ، بالإضافة إلى المهام المأهولة المخططة ، يمكننا أن نتوقع الحصول على صورة أوضح لما يشبه جاذبية المريخ عن قرب.
مع اقترابنا من مهمة ناسا المأهولة المقترحة إلى كوكب المريخ ، والتي من المقرر إجراؤها حاليًا في عام 2030 ، يمكننا بالتأكيد أن نتوقع بذل المزيد من جهود البحث.
لقد كتبنا العديد من المقالات المثيرة للاهتمام حول كوكب المريخ هنا في مجلة الفضاء. إليكم مدى قوة الجاذبية على الكواكب الأخرى ؟، الجاذبية المريخية التي سيتم اختبارها على الفئران والمريخ مقارنة بالأرض ، الكويكبات يمكن أن تهتز وتحركها جاذبية المريخ ، كيف نستعمر المريخ؟ كيف يمكننا العيش على كوكب المريخ ؟، وكيف نصلح المريخ؟
معلومات عن الساتل الحيوي لجاذبية المريخ. وقد يعجب الأطفال بهذا ؛ مشروع يمكنهم بناءه لإثبات جاذبية المريخ.
يلقي علم الفلك أيضًا بعض الحلقات الرائعة حول هذا الموضوع. إليك الحلقة 52: المريخ والحلقة 95: البشر إلى المريخ ، الجزء 2 - المستعمرون.
مصادر:
- ناسا: استكشاف النظام الشمسي - المريخ
- MIT - مهمة استكشاف تأثير جاذبية المريخ على الثدييات
- المريخ واحد - كيف ستؤثر مهمة المريخ جسديًا على رواد الفضاء
- ويكيبيديا - المريخ
