مُلَخَّص
للمرة الأولى، يُوَفِّرُ جهازُ الطَّيفِ الحَراري الإماراتيُّ (EMIRS) على متنِ مهمةِ الإماراتِ لاستكشافِ المريخِ (EMM) "الأمل" قياساتٍ لدرجة حرارة المريخِ على مدار اليومِ في معظم أنحاءِ الكوكبِ. ونتيجةً لذلك، أصبح بإمكاننا الآن مقارنةُ قياساتِ درجة حرارة السطحِ التي أُخذتْ من المدارِ مع تلك التي أُجريتْ بواسطةِ المركباتِ الجوالةِ على السطحِ خلال ذاتِ الفترةِ الزمنيَّةِ. نستخدمُ سجلاتِ التغيُّر اليوميّ لدرجة الحرارةِ من مجموعةِ محطةِ رصدِ البيئةِ المتنقلةِ (REMS) على متنِ مختبرِ العلومِ المريخيِّ (MSL) "كوريُوسيتي"، ومجموعةِ محللِ ديناميكياتِ البيئةِ المريخيَّةِ (MEDA) على متنِ مركبةِ المريخ 2020 "بيرسِيفيرَنس"، بين يونيه وأغسطس 2021، ونُقارنها مع ملاحظاتِ EMIRS وتقديراتِ نموذجِ قاعدةِ بياناتِ مناخِ المريخِ (MCD). نُظهرُ أنه بالرغم من التوافقِ العامِّ في اتجاهِ تغيُّر درجة الحرارة عبر المهماتِ المختلفةِ، فإنَّ قياساتِ EMIRS تُظهر انخفاضًا منهجيًا في الليلِ مقارنةً بقياساتِ مركبةِ المريخ 2020. وقد ساهمَت الدقة المكانية الأقلُّ لجهازِ EMIRS مقارنةً بالمركباتِ الجوالةِ في انخفاض متوسط التباين الحراري للمناطقِ المُراقبةِ بصورةٍ رئيسية، إلى جانب عواملَ أخرى. نناقشُ تداعياتِ هذه النتائج في تحسينِ فهمنا لمناخِ المريخِ، ممّا يُفضي إلى تعظيمِ دقةِ نمذجةِ التنبؤاتِ الجويةِ المحليةِ، وهو ما يفيدُ المهماتِ الروبوتيةَ والمأهولةَ في المستقبلِ.
ٱلْمُقَدِّمَةُ
يُعدُّ تَحَوُّلُ المريخِ من كوكبٍ دافئٍ رطبٍ، ربَّما كان صالحًا للحياةِ في ماضيهِ، إلى كوكبٍ باردٍ جافٍّ كما نراهُ اليومَ، مجالًا نشطًا للبحثِ من قِبَلِ وكالاتِ الفضاءِ حولَ العالمِ. ومن المهمٍّ ليس فقط التحققُ من هذا التحوُّلِ لفهمِ المريخِ، بل لتمكيننا من استدلالٍ أفضلَ على تطوُّرِ الأرضِ وبقيةِ الكواكبِ في المجموعةِ الشمسيةِ وخارجَها. تُقدّمُ لنا العملياتُ الجويةُ والسطحيةُ الحاليةُ على المريخِ أدلةً قويّةً على هذا التحوُّلِ الطويل الأمد للكوكبِ. وتُعَدُّ دراسةُ التباينِ اليوميِّ والموسميِّ لدرجة حرارة سطحِ المريخِ من أهمّ المسائلِ؛ نظرًا لدورها المحوريِّ في ضبطِ عددٍ من العملياتِ السطحيةِ والسطحيةِ الضحلةِ والعملياتِ الجويةِ السفليةِ للمريخِ، وتأثيرِها على الطقسِ والمناخِ وهروبِ المتطايراتِ من الغلافِ الجويِّ.
في السابقِ، أُجريتْ قياساتُ درجة حرارة السطحِ من المدارِ باستخدامِ أجهزةٍ مثلَ مقياسِ انبعاثِ الحرارةِ على متنِ المسحِ العالميِّ للمريخِ، وجهازِ الطيفِ الفوريِّيِّ الكوكبيِّ على متنِ مارس إكسبريس، والقناةِ الحراريةِ تحت الحمراء (تخليدًا للبروفيسورِ فاسيلِي إيفانوفيتشِ موروز)، وجزءٍ من جناحِ الكيمياءِ الجويةِ على متنِ مسبارِ إكسومارسِ المدارِيِّ، ومدارِ استكشافِ المريخِ/المطيافِ المدمجِ للاستطلاعِ الصوريِّ للمريخِ، ومسبار مارس أوديسي/نظامِ التصويرِ الحراريِّ. كما أُجريتْ هذه القياساتُ بواسطةِ المركباتِ الهابطةِ والمُتَجَوِّلةِ مثلَ مركباتِ Viking 1 و2، وروفري إستكشافِ المريخِ Spirit وOpportunity، ومحطةِ رصدِ البيئاتِ المتنقلةِ على متنِ مختبرِ العلومِ المريخِيِّ "كوريُوسيتي"، ومُحلِّلِ ديناميكياتِ البيئةِ المريخِيَّةِ على متنِ مركبةِ المريخ 2020 "بيرسِيفيرَنس"، وحزمةِ خصائصِ الحرارةِ والخصائصِ الفيزيائيةِ لمهمةِ إنسايت. إعتمادًا على المدارِ، تتميزُ قياساتُ الأقمار الصناعيةِ بالتغطيةِ الجغرافيةِ الواسعةِ، لكنها محدودةٌ في التغطيةِ الزمنيةِ المحليةِ. من ناحيةٍ أخرى، توفرُ المركباتُ الجوالةُ والمُتجولةُ قياساتٍ متواصلةً زمنيا على مدارِ اليومِ لكن بمناطقَ جغرافيةٍ ضيقةٍ. تهدفُ مهمةُ الإماراتِ لاستكشافِ المريخِ "الأمل" إلى سدِّ هذه الفجوةِ في الملاحظاتِ من خلالِ الجمعِ بين تغطيةٍ مكانيةٍ واسعةٍ وتغطيةٍ زمنيةٍ يوميةٍ كاملةٍ.
أحدُ الأهدافِ الرئيسيةِ لمهمةِ الأملِ هو توفيرُ نظرةٍ عالميةٍ للمريخِ على المقاييسِ الزمنيةِ اليوميةِ والموسميةِ. يتيح المدارُ الفريدُ للمهمةِ متابعةَ التوزيعِ المكانيّ لدرجة حرارة السطحِ والقريبةِ منه في معظم أنحاءِ الكوكبِ وفي جميعِ الأوقاتِ المحليةِ. كما يُمكّنُنا من قياسِ التبايناتِ الحراريةِ اليوميةِ على مدارِ اليومِ المريخيِّ بغلافٍ شبه كاملٍ للكوكبِ. وبما أننا قادرونَ على رصدِ التبايناتِ الحراريةِ اليوميةِ في معظمِ المواقعِ على المريخِ، فإنّ ذلكَ يفتحُ فرصةً فريدةً لمقارنةِ الملاحظاتِ المباشرةِ من المدارِ مع تلكَ المقاسةِ على السطحِ.
في هذهِ الرسالةِ، نقدمُ تقريرًا عن التباينِ الحراريِّ اليوميِّ لمعظم الكوكبِ الذي نقاسَهُ بواسطةِ الأملِ من المدارِ، ونقارنهُ بقياساتِ السطحِ التي أجرتها مركبتا مختبرِ العلومِ المريخِيِّ ومركبةُ المريخِ 2020 خلال نفسِ الفترةِ الزمنيةِ. نصفُ عدةِ عواملَ قد تؤدي إلى هذهِ الاختلافاتِ في القياساتِ ونقترحُ حلولًا لتقليلِها. نقارنُ أيضًا هذه القياساتِ معَ قاعدةِ بياناتِ مناخِ المريخِ ونناقشُ الآثارَ المترتبةَ على تحسينِ نمذجةِ الطقسِ والمناخِ المريخِيِّ.
قِيَاسَاتُ اَلْمَرْكَبَةِ اَلْفَضَائِيَّةِ
المَدَارِيّ: مَطْيَافُ الأَشِعَّةِ تَحْتَ الحَمْرَاءِ الخَاصُّ بِالإِمَارَاتِ/مِهْمَةُ الإِمَارَاتِ لِاسْتِكْشَافِ الْمَرِّيخِ
...