جرم هر سیاره را می توان از روی تناوبهای مداری و نیز فاصله سیاره از قمرها محاسبه کرد . به این ترتیب ، ما به کمک فوبوس و دیموس دریافته ایم که جرم مریخ فقط 11 درصد جرم زمین و حجم آن 16 درصد حجم زمین است . این بدان معناست که چگالی متوسط مریخ کمتر از زمین است ، بنابر این ، بعید است که دارای یک هسته فلزی به بزرگی هسته فلزی زمین باشد .
به سوی تخریب
دانشمندان آمریکایی و روسی به طور جداگانه به این نتیجه رسیده اند که سرعت مداری فوبوس به طوز جزیی در حال افزایش است . نیروی پسای جزر و مدی جاذبه مریخ که فوبوس را به مریخ نزدیکتر می کند ، سبب شتاب گیری این قمر می شود البته این یک فرایند بسیار طولانی است . محاسبه دانشمندان حاکی از آن است که فوبوس در حدود 100 میلیون سال دیگر بر روی سیاره مریخ سقوط خواهد کرد .
دوربین تلویزیونی سفینه مارینز 4 ، 22 عکس به زمین ارسال کرد این عکسها ثابت کردند که تخیلات انسان درباره مریخ به هیچ وجه درست نیست .به جای دنیایی از کانالها ، آب کمیاب ، و به جای سرزمینهای سرسبز و نموگیاهی فصلی ، فقط آتشفشانهای کوچک و بزرگی که سطح این سیاره را آبله گون می کردند ، دیده می شد . مریخ همانند کره ماه خشک و بایر بود مارینز 4 همچنین اطلاعاتی تهیه کرد که نشان می داد فشار جوی سطح مریخ فقط یک در صد زمین است ، یعنی کمتر از ده میلی بار ( فشار جوی زمین هزار میلی بار است ) به علاوه این سفینه کشف کرد که جو سیاره مریخ اساساً از دی اکسید کربن تشکیل شده است و میدان مغناطیسی قابل تشخیص وجود ندارد .
ناپدید شدن آب
سفینه مارینز 9 که در سال 1971 میلادی برای قرار گرفتن در یک مدار 12 ساعتی مریخ پرتاب شده بود به سمت صفحه گذرنده از استوای مریخ سرازیر شد .
دانشمندان در آزمایشگاه پیشرانه جت در پاسادنا واقع در کالیفرنیا در حال کنترل و مشاهده مارینز 9 بودند . آنها انتظار داشتند شکستگیهای عظیمی را که توسط فعالیت آتنشفشانی در پوسته خارجی ایجاد شده است . در سطح سیاره ببینند ، اما مشاهده پدیده دیگری آنها را به شدت شگفت زده کرد سفینه کانالهای گسترده ای را نشان داد که توسط جریان آب ایجاد شده بودند .
این کانالها بی تردید در اثر جریان آب بر روی شیبهای تند به وجود آمده اند واضح است که شبکه ای از نهر ها و رودخانه ها ، آب مناطق وسیعی را زه کشی کرده است . هندسه کانالها بیانگر آن است که آب با سرعت 75 متر بر ثانیه بر روی سطح سیاره جریان یافته است در برخی از نقاط این سیاره دره های سینوسی شکلی به عرض یک کیلومتر و به طول صدها کیلومتر وجود دارد که شبکه های منشعب بزرگی را تشکیل می دهد . گروهی از دانشمندان معتقدند که چنین گودالهای عمیقی تنها در اثر جاری شدن آب به وجود می آیند . تعدادی از دره های مریخ که دارای لبه ضخیم و انشعابات تندی اند – نیز در اثر فرسایش آب به وجود آمده اند .
بر روی تصاویر ارسالی مارینز 9 ، جلگه های سیلابی و تپه های ماسه ای قابل تشخیص بود این عوارض در اثر طغیانهای قوی و متغیر کانالها به وجود آمده اند . گستردگی عرض ظغیانهای قوی و متغییر کانالها به وجود آمده اند . گستردگی عرض طغیانها بیش از 200 کیلومتر و امتداد آنها بیش از دو هزار کیلومتر بوده است این سیلابها ، جزایری به طول 100 کیلومتر و گودالهایی به عمق چند صد متر ایجاد کرده اند .
در حال حاضر ، فشار جوی سطح مریخ اجازه نمی دهد که آب مایع در سطح این سیاره وجود داشته باشد . در چنین فشار جوی پایینی ، آب حتی در دماهای کمتر از نقطه انجماد ، به جوش می آیند برای اینکه سیاره بتواند آبهای سطحی را به صورت مایع در خود نگاه دارد . باید جو ضخیمی داشته باشد آثار جریان آب در سطح این سیاره دلایل کافی برای اثبات این ادعا به دست می دهد که مریخ روزگاری به جای اتمسفر نازک و خشک کنونی ، دارای اتمسفر ضخیمی بوده است .
پوششهای یخی قطبی
بخش اندکی از آب تبخیر شده ، هنوز در جو مریخ وجود دارد . مقدار کمی آب نیز در خاک سیاره در زمینهای یخ زده محبوس شده است این آبها بخشی از پوششهای یخی دائمی قطبها را به وجود آورده اند
طیف سنج مادون قرمز مارینز 9 مشخص کرد که دمای سیاره مریخ در استوا حداکثر 17 درجه سانتیگراد و نواحی و در نواحی قطبی حداقل 120 درجه سانتیگراد است . هنگامی که سیاره در نقطه اوج خود در دورترین فاصله از خورشید قرار دارد در نیمکره جنوبی زمستان است که سردتر از زمستان شمالی است . پوشش یخی زمشتان در جنوب می تواند تا عرض جغرافیایی 55 درجه جنوبی انتداد یابد هنگامی که سیاره به خورشید نزدیکتر می شود ، نواحی شمالی ، زمستان گرمتری دارند در این صورت ، پوشش یخی زمستان فقط می تواند تا عرض جغرافیایی 65 درجه شمالی برسد .
در تابستان ، زمانی که با افزایش دما ، دی اکسید کربن منجمد ( یخ خشک ) به بخار تبدیل می شود پوششهای یخی نیز ذوب می شوند . البته قطب جنوب همیشه دارای پوشش یخی است دانشمندان معتقدند که یخهای قطب جنوب از دی اکسید کربن تشکیل شده اند این یخها بر خلاف دی اکسید کربن برفکی که پایداری کمی دارد دیر ذوب می شوند .
قطر پوشش قطب جنوب ، در اوج گرمای تابستان نیمکره جنوبی به 300 کیلومتر می رسد قطر پوشش قطب شمال خیلی بیشتر است و هرگز کمتر از هزار کیلوتر نمی شود دماهای اندازهگیری شده در قطب شمال نشان می دهد که پوشش یخی تابستانی باید از آب یخ زده تشکیل شده باشد . زیرا در این زمان دما از نقطه انجماد یخ خشک بالاتر است به علاوه تجمع بخار آب بر روی پوشش یخی نیمکره شمالی به هنگام تابستان نشان می دهد که در این منطقه آب یخ زده وجود دارد .
در سال 1973 میلادی هنری فاول از دانشگاه پنسیلوانیا با نوشتن مقاله ای به نام پرتگاه حوری دریایی دلایلی برای وجود یک اقیانوس مریخی ارائه داد این مقاله برای چاپ مورد پذیرش قرار نگرفت اما طی دهه گذشته محققان با استفاده از اطلاعات به دست آمده از سفینه وایکینگ ایده فاول را زنده کردند آنها معتقدند که زمانی یک اقیانوس چهار برابر بزرگتر از اقیانوس منجمد شمالی کره زمین در شمال این سیاره وجود داشت . برای پر شدن چنین اقیانوسی باید مقدار بسیار زیادی آب به تدریج توسط کانالهای موجود در سطح سیاره وارد آن می شد شاید یکی از سرچشمه های چنین مقادیری از آب یک دریاچه عمیق در والس مارینریس باشد – ناحیه ای که هم اکنون پوشیده از لایه های رسوبیس است شاید هم یک مخزن بزرگ در زیر یخهای اشباع شده خاکهای یخ زده ، در اثر حرارت درونی سیاره گرم شده و فوران کرده باشد .
اگر چنین آبهی انباشته زیرزمینی در اثر فرایند آتفشانی ، برخورد یک شهاب سنگ بزرگ و یا گرم شدن ناکهانی هوا آراد شوند سیل تمام سیاره را فرا خواهد گرفت . در این شرایط ممکن است دی اکسید کربن حاصل از آبهای زیرزمینی اشباع شده ( یک نوع آب معدنی مریخی ) از چشمه های جوشان و عظیم آب معدنی بیرون بیاید . نتیجه این امر ایجاد عوارض نامنظم و به راه افتادن سیلاب و جریانهایی از گل و لای است که در چنین مقیاسی به ندرت اتفاق می افتد .
گروهی از دانشمندان اعتقاد دارند که شواهد موجود دلایل کافی برای وجود یک اقیانوس مریخی به دست نمی دهد . آنها فقط احتمال وجود لکه های گلی را می پذیرند .
اما تمامی محققین در این مورد که زمانی ، مقدار بسیار زیادی آب بر سطح مریخ جاری شده است . توافق دارند . سرنوشت این آبها ، هنوز معلوم نیست ممکن است بخشی از آن ، به لایه های زیرین و منجمد نفوذ کرده باشد . شاید بخش دیگری از این آبها . هنوز در نواحی یخ زده ای که در زیر گردوغبار و شن پنهان شده اند موجود باشد . به احتمال زیاد قسمت دیگری از آن تبخیر شده و با رفتن به فضا ، از دست رفته است .
سفینه وایکینگ 1 که چهار تن وزن داشت . در بیستم اوت سال 1975 نیلادی توسط راکتهای تایتان به پرواز در آمد . به دنبال آن ، سفینه وایکینگ 2 در نهم سپتامبر به فضا پرتاب شد . این دو سفینه تقریباً یک سال بعد . به مقصد رسیدند و تا زمان انتخاب یک سایت فرود . در مداری در اطراف مریخ قرار گرفتند ، به طوری که مدولهای مریخ نشین می توانستند با آنها ارتباط بر قرار کنند سفینه ها هنگامی که در جستجوی یک سایت مناسب برای فرود بودند ، عکسهایی به زمین ارسال کردند . وایکینگ 1 ، عرض 1600 کیلومتری رودخانه کرایس پلانیتیا را در نمکره شمالی سیاره پیمود تصاویری که در حین این پیمایش گرفته شد ، فرسایش ناشی از جاری شدن آب و سیلابهای شدید را به طور واضح نشان داد سفینه های وایکینگ همچنین مه ناشی از بخار آب را در نواحی کم ارتفاع تشخیص دادند . به علاوه آنها ابرهای متشکل از کریستالهای یخی را در ارتفاعات بالا ( از جمله در اطراف المیپوس ) در بهار و تابستان شمالی شناسایی کردند
شکار میکروب
مدولهای مریخ نشین وایکینگ ، به آزمایشهای کوچکی مجهز بودند . آنها شروع به نمونه برداری از سطح مریخ کردند و آزمایشهای بسیاری انجام دادند . در یکی از آزمایشات تبادل گازی خاک مریخ با مواد مغذی مخلوط شد تا مشخص شود که گاز بالای خاک تجزیه شده است یا نه . دانشمندان می دانستند که اگر این آزمایش بر روی کره زمین و در حضور میکروبها انجام می شد . تغییراتی در اکسیژن . هیدروژن و یا دی اکسید به وجود می آمد. دو روز بعد از آزمایش تبادل گازی ، مقدار زیادی اکسیژن درون محفظه نمایان شد. با این حال، پس از ماهها آزمایش دانشمنئان به این نتیجه رسیدند که واکنش شیمیایی ساده باعث تولید اکسیژن شده، نه حضور میکروبها.
سپس آزمایشات دیگری انجام گرفت.
در آزمایشی به نام آزمایش «رها سازی شاخص دار»(LR)، مقداری ماده مغذی، آغشته به کربن 14 رادیو اکتیو بر روی یک نمونه خاک چکانده شد. در این شرایط، اگر یک واکنش زیستی رخ می داد. ترکیبات آغشته ، به گازهای به وجود آمده در بالای نمونه منتقل می شد.ابتدا نتایج اولیه مورد انتظار ، با افزایش ناکهانی گاز رادیواکتیو در بالای نمنه به دست آمد . اما واقعیت این بود که این واکنشها ، نتیجه وجود یک موجود زنده در درون نمونه نبود ، بلکه صرفا یک واکنس شیمیایی بود .
در آزمایش دیگری به نام آزمایش رها سازی حرارت (PR ) ، نمونه ای از خاک ، درون محفظه ای قرار داده شد درون این محفظه ، یک مخلوط گازی ، معادل با جو مریخ وجود داشت و همانند آزمایش LR آغشته به مواد رادیواکتیو بود . نمونه . برشته و بریان شد اگر موجود زنده ای درون نمونه وجود داشت ، گازهای آغشته به مواد رادیواکتیو به درون محفظه آزاد می شدند . پس از انجام یک سری آزمایشات دیگر . امیدواریهایی که از نتایج مثبت اولیه حاصل شده بود ، به فراموشی سپرده شد . به این ترتیب ، این آزمایشها ثابت کردند که نمونه های کوچکی که توسط مدولهای مریخ نشین مورد آزمایش قرار گرفتند . دارای هیچ گونه فعالیت زیستی نیستند .