لا توجد مياه سائلة على سطح المريخ
- لا يمكن أن توجد مياه سائلة على سطح المريخ، لأن الماء على المريخ يسلك السلوك نفسه لثاني أكسيد الكربون على الأرض.
- حيث إن الضغط الجوي على سطح المريخ يساوي 6 مللي بار فقط - أي ما يعادل 0.6% من الضغط الجوي على سطح الأرض.
- تقع هذه الكمية تحت أقل ضغط يسمح بوجود الماء بالشكل السائل.
- عوضاً عن ذلك، فإن أي جليد ترتفع درجة حرارته لأعلى من 32 درجة فهرنهايت (صفر) درجة مئوية يتسامى sublimates على الفور متحولاً إلى بخار ماء، وأي بخار ماء يبرد لأقل من نقطة التجمد سيتكثف ليتحول مباشرة إلى جليد صلب.
- إن أي شخص استخدم الماء المغلي لطهو بيضة في مدينة مرتفعة كثيراً عن سطح البحر، مثل دنفر أو كويتو ، يعرف جيداً أن الماء هناك يغلي عند درجة حرارة أقل من مثيلتها عند مستوى سطح البحر، ويحدث ذلك للسبب نفسه الذي يجعل البعض يشعرون بصعوبة في التنفس في الارتفاعات الشاهقة : حيث إن الضغط الجوي يقل كلما زاد الارتفاع. وكذلك فإن الضغط الجوي هو الذي يمنع الماء من الغليان حتى تبدأ جزيئاته في اكتساب سرعات كافية للهرب من الحالة السائلة والالتحاق بالغلاف الجوي.
- عند مستوى البحر، يحدث الغليان عند 212 درجة فهرنهايت (100) درجة مئوية، لكن عند الارتفاعات الشاهقة، حيث ينخفض الضغط الجوي، فإن درجة حرارة الغليان تنخفض.
- فمثلاً على قمة جبل ويتني أو ماترهورن، على ارتفاع ثلاثة أميال فوق مستوى سطح البحر، ينخفض الضغط إلى نصف قيمته عند مستوى سطح البحر، وتساوي نقطة الغليان 175 درجة فهرنهايت (۸۰) درجة مئوية .
- يمكننا أن نتخيل الارتفاع المستوى أعلى في الغلاف الجوي لمشاهدة درجة الغليان تنخفض إلى 120 درجة فهرنهايت، ثم 80 درجة فهرنهايت وفي النهاية إلى 32 درجة فهرنهايت وهي نقطة تجمد الماء.
- عند هذه النقطة، لا يساوي الضغط الجوي أكثر من 165 / 1 - أي 0.6٪ - من قيمته عند مستوى سطح البحر.
- من قبيل المصادفة، فإن هذا الضغط يساوي تماماً معدل الضغط السطحي على المريخ الآن.
- عندما تهبط نقطة الغليان لتصل إلى نقطة التجمد، لا يمكن أن توجد مياه سائلة.
- عوضاً عن ذلك، فإن أي جليد تصل حرارته إلى 32 درجة فهرنهايت سيتحول على الفور إلى بخار ماء، لكن ليس إلى مياه سائلة أبداً .
الماء على سطح المريخ يسلك سلوك ثاني أكسيد الكربون
- يطابق هذا ما سبق أن لاحظناه على ثاني أكسيد الكربون على الأرض.
- نظراً لأن ثاني أكسيد الكربون يظل متجمداً عند درجات الحرارة الأقل من -71 درجة فهرنهايت (-57 درجة مئوية) فإن بائعي البوظة (Ice cream) يستخدمون كتلاً من هذا الجليد الجاف للمحافظة على برودة بضاعتهم.
- عندما يسخن هذا الجليد الجاف يتحول إلى غاز ثاني أكسيد الكربون بمجرد وصوله لدرجة -71 فهرنهايت. وينطوي اسم (الجليد الجاف dry ice) بحق، على عدم ظهور ثاني أكسيد الكربون السائل.
- فإذا أردنا إنتاج ثاني أكسيد الكربون السائل، علينا أن نرفع الضغط إلى 5.1 أضعاف الضغط الجوي أي 5.1 أضعاف الضغط الجوي عند مستوى البحر، والذي يعادل الضغط الذي يشعر به الغواص على عمق 125 قدما في المحيط.
- وعند هذا الضغط، سيتحول ثاني أكسيد الكربون إلى سائل بمجرد أن ترتفع حرارته إلى -71 درجة فهرنهايت، وكلما زدنا الضغط، ارتفعت درجة الحرارة اللازمة لتبخير السائل. وعند ضغط يبلغ 70 ضعف الضغط الجوي، يمكننا الاحتفاظ بثاني أكسيد الكربون سائلاً حتى درجة 85 فهرنهايت (30) درجة مئوية.
