دانشمندان ناسا سرانجام راز عنکبوت‌های عجیب مریخ را کشف کردند
دانشمندان ناسا توانسته‌اند با بازآفرینی ساختارهای عنکبوتی مریخ، راز شکل‌گیری آن‌ها را درک کنند؛ به گفته دانشمندان، این ساختارها به عملکردهای زمین‌ساختی غیرمعمول مریخ مربوط می‌شوند که در فصل بهار در قطب جنوب مریخ شکل می‌گیرند و زمانی رخ می‌دهد که دی‌اکسیدکربن منجمد با افزایش دما به گاز تبدیل می‌شود.
تصاویر ثبت‌شده با دوربین مدارگرد شناسایی مریخ (Mars Reconnaissance Orbiter) ناسا، ساختارهای عنکبوتی عجیبی را نشان می‌دهد که در سال ۲۰۰۳ شناسایی شدند، اما تاکنون چگونگی تشکیل آن‌ها ناشناخته باقی مانده بود؛ این تصاویر با دوربین HiRISE مدارگرد شناسایی مریخ ثبت شده که اشکال تاریک و لکه‌های روشنی را روی تپه‌های شنی در منطقه قطب شمال مریخ نشان می‌دهد.
دوربین مدارگرد شناسایی مریخ این تصویر را در مه۲۰۱۸ ثبت کرده و کلاهک یخی دی‌اکسیدکربن را نشان می‌دهد که منطقه را پوشانده و با بازگشت خورشید در بهار، عنکبوت‌های مریخ ظاهر می‌شوند؛ لکه‌های روشن، مناطقی هستند که در آن‌ها دی‌اکسیدکربن منجمد تصعید و به گاز تبدیل شده و سپس فوران کرده و مواد تیره‌تر را روی سطح پخش کرده است.
چگونگی شکل‌گیری این ساختارهای عجیب
یکی از معروف‌ترین فرضیه‌ها بیان می‌کند که نوسانات دما و فشار می‌تواند باعث تصعید یخ دی‌اکسیدکربن در جو مریخ شود و این ساختارها را به وجود آورد؛ این فرضیه در آزمایشگاه پیش‌رانش جت (JPL) ناسا مورد آزمایش قرار گرفته است.
براساس این فرضیه، مریخ جو نازک و رقیقی دارد که ۹۵ درصد آن از دی‌اکسیدکربن تشکیل شده و وقتی زمستان در مریخ فرامی‌رسد، دی‌اکسیدکربن منجمد می‌شود و لایه‌ای ضخیم روی سطح مناطق قطبی سیاره تشکیل می‌دهد؛ این لایه برای ماه‌ها خاموش و بدون تغییر باقی می‌ماند.
با نزدیک شدن بهار، دما به‌تدریج افزایش می‌یابد. نور خورشید از لایه نیمه‌شفاف دی‌اکسیدکربن منجمد عبور کرده و سطح زیرین آن را گرم می‌کند. این گرمایش باعث می‌شود دی‌اکسیدکربن منجمد مستقیما از حالت جامد به گاز تبدیل شود و بخار حاصل از آن زیر لایه جامد دی‌اکسیدکربن جمع شود؛ در نتیجه فشار گاز تولیدشده افزایش می‌یابد و از طریق نقاط ضعیف در لایه یخ فوران کرده و لکه‌های تیره‌ای از گردوغبار را روی سطح مریخ پراکنده می‌کند.
این گاز به‌تدریج از طریق منافذ لایه به بیرون نشت کرده و به شکل آبفشان‌ها فوران می‌کند؛ این آبفشان‌ها مواد تیره‌تر، ازجمله ذرات شن و گردوغبار را روی سطح یخ‌زده پخش کرده و الگوهای تاریک و پیچیده‌ای ایجاد می‌کنند که از فضا به وضوح قابل مشاهده‌اند.
بعضی از این فواره‌های دی‌اکسیدکربن به‌اندازه‌ای قدرتمند هستند که می‌توانند لکه‌های تیره به بزرگی یک کیلومتر ایجاد کنند؛ این فواره‌ها با انرژی قابل‌توجهی فعال می‌شوند و می‌توانند با سرعتی تا حدود ۱۶۰ کیلومتر بر ساعت فوران کنند.
گاهی این فوران‌ها مناطق تیره‌ای زیر لایه یخ ایجاد می‌کنند که شکلی شبیه به عنکبوت دارند. دانشمندان این پدیده‌ها را زمین‌های عنکبوتی یا آرانی‌فرم (Araneiform Terrain) نامیده‌اند؛ این ساختارها معمولا به صورت خوشه‌ای یافت می‌شوند و به سطح مریخ ظاهری چین‌خورده و منحصر به فرد می‌بخشند. فرآیندی که توضیح می‌دهد چگونه چرخه دی‌اکسیدکربن این ویژگی‌ها را ایجاد می‌کند، مدل کیفر (Keiffer Model) نامیده می‌شود.
هیو کیفر (Hugh Keiffer)، از سازمان زمین‌شناسی ایالات متحده (US Geological Survey)، می‌گوید: «پیشنهاد می‌کنیم که کلاهک یخی فصلی، لایه‌ای نفوذناپذیر و نیمه‌شفاف از یخ دی‌اکسیدکربن تشکیل می‌دهد که از پایین تصعید می‌شود و گاز پرفشاری را زیر این لایه حبس می‌کند. این گاز، یخ را به حالت شناور درمی‌آورد و در نهایت باعث ترکیدن آن می‌شود؛ این فرآیند منجر به تشکیل منافذ پرسرعت دی‌اکسیدکربن می‌شود که ذرات شن‌مانند را به شکل فواره‌هایی به بیرون پرتاب کرده و لکه‌ها و کانال‌ها را ایجاد و فرسایش می‌دهند.»
ناسا اکنون در حال آماده‌سازی ماموریت‌های جدیدی است تا به این پرسش پاسخ دهد که چرا زمین‌های عنکبوتی فقط در برخی مناطق خاص مریخ ظاهر می‌شوند تا چگونگی شکل‌گیری و رشد این ساختارها را بهتر درک کنند. این تحقیقات می‌توانند پنجره‌ای جدید به‌سوی درک بهتر فرآیندهای زمین‌شناسی و آب‌وهوایی مریخ باز کنند.