گاز‌های اتمسفریک مریخ یکی از چیز‌هایی هستند که راز‌های زیادی در خود دارند. پیش از این، کاوشگر کنجکاوی توانسته بود ناپدید شدن و ایجاد مجدد گاز متان را در جو این سیاره ثبت کند. حالا نیز با افزایش و کاهش سطوح اکسیژن بر روی گودال گیل (Gale Crater) مواجه شده است. اما موضوع اصلی اینجاست که میزان این تغییرات به‌گونه‌ای است که با هیچکدام از فرایند‌های شیمیایی قابل توضیح نیست.
رویداد۲۴ کاوشگر کنجکاوی مدتی است که سفر خود را به سمت کف گودال گیل و همچنین بالای کوه شارپ (Mount Sharp) که در مرکز آن قرار دارد، شروع کرده است.
بد نیست بدانید که کنجکاوی فقط سنگ‌های مسیر خود را مورد بررسی قرار نمی‌دهد؛ بلکه داده‌هایی را نیز از اتمسفر مریخ به زمین ارسال می‌کند تا تغییرات جوی آن را در طول فصل‌های سیاره اندازه بگیرد. این کاوشگر در حال‌حاضر سه سال مریخی (معادل شش سال زمینی) است که بر روی کره مریخ حضور دارد و دانشمندان حالا با مطالعه دقیق اندازه‌گیری‌های صورت گرفته، متوجه شده‌اند که اکسیژن موجود در اتمسفر سیاره آنگونه که انتظار می‌رود رفتار نمی‌کند.
بیشتر بخوانید:
البته در جو مریخ اکسیژن زیادی وجود ندارد؛ حدود ۹۵ درصد از حجم اتمسفر نازک آن را دی‌اکسید کربن تشکیل می‌دهد و بقیه آن نیز شامل ۲.۶ درصد نیتروژن، ۱.۹ درصد آرگون، ۰.۱۶ درصد اکسیژن و ۰.۰۶ درصد مونوکسید کربن می‌شود (جو زمین برخلاف مریخ، از ۷۸.۰۹ درصد نیتروژن و ۲۰.۹۵ درصد اکسیژن تشکیل شده است).
موضوع دیگر درباره مریخ اینکه، فشار اتمسفریک آن در طول سال تغییر می‌کند. در نیمکره زمستانی آن، گاز دی‌اکسید کربن، در قطب یخ می‌زند و همین امر باعث افت فشار در این نیمکره می‌گردد؛ لذا برای اینکه فشار اتمسفریک در کل سیاره برابر شود، گاز‌ها شروع به توزیع مجدد بین دو نیمکره می‌کنند.
در بهار نیز با آب شدن یخ‌های قطبی، گاز دی‌اکسید کربن آزاد می‌شود و عکس اتفاق بالا رخ می‌دهد: یعنی فشار شروع به افزایش در این نیمکره کرده و سپس با توزیع مجدد گاز‌ها به سمت نیمکره زمستانی کاهش می‌یابد.
بنابراین، نوسانات سایر گاز‌ها در نسبت با سطوح دی‌اکسید کربن، تقریبا قابل پیش‌بینی هستند. نیتروژن و آرگون، گاز‌هایی هستند که براساس پیش‌بینی‌ها رفتار می‌کنند، اما اکسیژن نه.
در طول بهار و تابستان، اکسیژن تا ۳۰ درصد افزایش می‌یابد و سپس در طول پاییز به سطوح نرمال خود باز می‌گردد. این اتفاق هر سال می‌افتد؛ اما از آنجاییکه میزان تغییرات اکسیژن در هر سال متفاوت است، اینگونه به نظر می‌رسد که شاید هربار چیزی به آن اضافه شده و دوباره از آن گرفته می‌شود. در حال‌حاضر، این رفتار با هیچ فرایندی قابل توضیح نیست.
در ابتدا تصور می‌شد که شاید دستگاه طیف‌سنج Quadrupole Mass کاوشگر یا نرم‌افزار آن دچار مشکل شده است، اما بررسی‌های چندباره نشان داد که این ابزار‌ها همگی خوب کار می‌کنند.
احتمال دیگری که داده می‌شد این بود که امکان دارد اکسیژن مذکور، توسط آب یا دی‌اکسید کربنی که به‌نحوی در اتمسفر مریخ شکسته شده است، تولید شده باشد. این احتمال هم منتفی بود؛ چراکه از یک طرف در جو مریخ آب کافی وجود ندارد و از طرف دیگر گاز دی‌اکسید کربن بسیار به کندی شکسته می‌شود و با نوسانات مشاهده‌شده همخوانی ندارد.
هم‌اکنون، خاک مریخ حاوی اکسیژن زیادی است. اما شرایط مورد نیاز برای آزاد شدن آن مشاهده نشده است. پروسه‌ای که از طریق آن، تابش خورشیدی بتواند باعث شکسته شدن اکسیژن و آزاد شدن آن در جو سیاره گردد نیز بسیار کند است.
Melissa Trainer، دانشمند سیاره‌ای از مرکز پرواز فضایی Goddard ناسا می‌گوید که: ما در حال تلاش برای توضیح این پدیده هستیم. این واقعیت که رفتار اکسیژن در هر فصل به‌طور دقیق تکرار نمی‌شود باعث می‌شود به این فکر کنیم که پدیده مذکور، به دینامیزم اتمسفریک ارتباط پیدا نمی‌کند؛ بلکه احتمالا برخی منابع شیمیایی که هنوز برای ما ناشناخته هستند، باید علت آن بوده باشند.
اما در اینجا یک سرنخ وجود دارد: متان. این گاز هم در طول ماه‌های تابستان مریخ به‌طرز باورنکردنی و تا حدود ۶۰ درصد افزایش می‌یابد. گاهی اوقات، سطوح متان و اکسیژن حتی پشت‌سرهم افزایش می‌یابند. احتمال می‌رود آنچه که باعث نوسانات متان می‌شود، علت نوسانات اکسیژن نیز باشد.
اما نکته اساسی اینجاست که هردوی این گاز‌ها هم می‌توانند از طریق فراینده‌های ارگانیک تولید شوند و هم از طریق پروسه‌های زمین‌شناسی. البته ما در حال‌حاضر هیچ مدرکی دال بر وجود حیات ارگانیگ بر روی مریخ نداریم؛ با وجود این، نمی‌توان احتمال آن را به‌کلی رد کرد. (کاوشگر مریخ ۲۰۲۰ قرار است به دنبال فسیل‌هایی در این سیاره بگردد و شاید ما به‌زودی به شکلی از حیات بر روی آن برخوردیم).
با این‌حال، تیم تحقیقاتی ناسا اعتقاد دارند که علت پدیده مذکور به احتمال زیاد زمین‌شناسی است. Tim McConnochie، ستاره‌شناس از دانشگاه مریلند می‌گوید: ما هنوز موفق به یافتن فرایندی که بتواند تولید چنین مقادیری از اکسیژن را توضیح بدهد، نشده‌ایم. از آنجاییکه در اتمسفر مریخ اتم‌های اکسیژن کافی برای ایجاد چنین رفتاری وجود ندارد، به عقیده ما چیزی در سطح خاک مریخ وجود دارد که فصل به فصل تغییر می‌کند و به احتمال زیاد نیز علت پدیده مذکور همان است.
به‌هرحال، بررسی‌های بیشتر در این‌رابطه در حال انجام است و باید دید که نتیجه تحقیقات به کجا خواهد انجامید.