עולם העונות הארוכות

חלק ראשון - הפנים הרבות של מאדים

חלק שני - ארץ הלבה

העבר הסוער של מאדים זוכה למרב תשומת הלב, אבל שתי התפתחויות עוררו מחדש את המחקר העוסק בפעילות המתרחשת בו היום. הראשונה היא תמימות הדעים הגוברת שמאדים היה בעבר הלא-רחוק פעיל מבחינה גאולוגית. אמנם רוב הרי הגעש הגדולים ומישורי הלבה העתיקים נוצרו במחצית הראשונה של תולדות מאדים.

אבל היעדרם של מכתשי מטאורים על פני זרמי לבה באזורים כגון אתבסקה (Athabasca) מרמז שהזרמים הצעירים (בקנה מידה גאולוגי) נוצרו בהתפרצויות שאירעו בכמה מיליוני השנים האחרונות. חוקרים בחנו תמונות אינפרה-אדום שצולמו בלילה וחיפשו בהן נקודות גאותרמיות חמות או פעילות, אך עד כה לשווא. נראה שמאדים התקרר והגיע למצב שבו הפעילות הגעשית עליו נדירה מאוד, אם כי לבה עולה ומתפרצת מדי פעם אל פני השטח.

מים קפואים

התגלית השנייה היא שבמאדים מצויים מאגרי ענק של מים קפואים הנודדים על פני כוכב הלכת כשהאקלים שלו משתנה. בשני הקטבים מצויים מרבצי קרח, או משקעים עתירי קרח, בעומק של כמה קילומטרים ובשטח כולל המגיע לכמעט כפליים משטחה של מדינת אריזונה. מדידות אינפרה-אדום לקביעת טמפרטורה שנערכו בשנות ה-70 קבעו שכיפת הקרח בקוטב הצפוני מורכבת ממים קפואים, אך לא הצליחו לקבוע את הרכבה של הכיפה הדרומית.

טמפרטורת השטח בקוטב הדרומי מתאימה לזו של פחמן דו-חמצני קפוא (קרח יבש), אבל האם קרח-מים עשוי להימצא מתחתיו? מדידות טמפרטורה שנערכו לא מזמן באמצעות THEMIS גילו קרח-מים מבצבץ במקומות מסוימים, כך שהתשובה היא כנראה כן. הדבר אושר גם במדידות שערכה החללית האירופית "מארס אקספרס".

גם החללית "אודיסיאה למאדים" הוסיפה למלאי המים כשספקטרומטר קרני הגמא שלה וגלאי הנויטרונים באנרגיה גבוהה גילו קרח תת-קרקעי. שני המכשירים מודדים קרני גמא ונויטרונים הנפלטים כשקרינה קוסמית פוגעת באטומים שבקרקע. התפלגות האנרגיה של הפוטונים בקרינת הגמא ושל הנויטרונים חושפת את הרכב היסודות הכימיים בקרקע עד לעומק של כמה מטרים.

מימן למשל, בולע נויטרונים ביעילות רבה, ולכן מחסור בנויטרונים מרמז על מימן בפני השטח - קרוב לוודאי שני אטומי המימן במולקולת המים (H2O). באזורים שבין קו הרוחב 60 מעלות ועד לקטבים נראה שאחוז המים בקרקע גבוה מ-50%. נפיצות גבוהה כל כך של קרח לא יכולה להיווצר רק מפעפוע פשוט של אדי מים מן האטמוספרה לתוך נקבוביות בקרקע. הקרח, אם כן, היה חייב להצטבר כשלג או כפור.

תצורות הקרקע מאוששות את הממצאים

תצורות קרקע בלתי רגילות נפוצות בכל רחבי אזור קווי הרוחב הבינוניים, ואף הן מרמזות על קרח. בין קו רוחב 30 לקו רוחב 50 מעלות, בשני חצאי כוכב הלכת, מצויה קרקע שפני השטח שלה דומים לפניו של כדור-סל. קרקע כזאת עשויה להיווצר כשהאדמה מתחממת והקרח המתנדף גורם לקרקע להתפורר לפירורים.

סוג אחר של משקע, המצוי בחללים קרים במדרונות הפונים לקוטב, הוא שכבה של חומר בעומק של עד 10 מטרים - שארית אפשרית של שלג העשוי ממים כמעט טהורים. אולי התגלית הראויה ביותר לציון הם הנקיקים הקטנים והטריים המצויים באזורי קווי הרוחב הבינוניים, נקיקים הנוצרים אולי ממי מעיינות, מהתכה של קרח הקרוב לפני השטח או מהתכה, מלמטה למעלה, של ערמות שלג דחוס.

כל המאפיינים האלה, הקשורים למים, מרמזים שגם מאדים, כמו כדור הארץ, עובר מחזורים של עידני קרח. הזווית שבה נוטה ציר הסיבוב של מאדים מתנודדת ומגיעה עד ל-20 מעלות במחזוריות של 125,000 שנה. כשזווית ההטיה נמוכה, הקטבים הם האזורים הקרים ביותר על פני כוכב הלכת. אז, כמות השלג היורד עליהם רבה מזו של השלג המתנדף, והקרח הולך ומצטבר.

כשזווית הנטייה עולה, הקטבים הנחשפים ליותר אור שמש מתחממים על חשבון קווי הרוחב הבינוניים. המים נוטים אז לנוע מן הקטבים לכיוון קו המשווה. כשהשלג מצטבר על פני השטח מים זורמים עשויים לטפטף. היום קווי הרוחב הבינוניים מתחממים ורוב מעטה השלג נעלם. אם מודל עידני הקרח נכון, ישוב השלג למאדים בעוד 25,000 עד 50,000 שנה.

הסיפור של חקר מאדים דומה למעשייה על העיוור המתאר פיל: נראה שהגאולוגיה משתנה בהתאם למקום שעליו מתבוננים. כוכב הלכת הוא מקום שפני השטח שלו מגוונים, ההווה שלו דינמי להפתיע ועברו מסובך ואף פרדוקסלי. הסלעים הגעשיים שלו מגוונים כמו אלה של כדור הארץ, ומים מראים נוכחות נרחבת ביותר.

כוכב לכת גשום?

מוקדם יותר בתולדותיו חווה כוכב הלכת הצפות כבדות ואולי אפילו גשמים, עם זאת הסלעים העתיקים שלו עדיין מכילים מינרלים שמתפרקים במהירות בסביבה רטובה. אף על פי שהאקלים היום יבש וקר, מצא את עצמו רכב השטח אופורטיוניטי על קרקעית של ים קדום המרמזת על אקלים שהיה פעם שונה מאוד. בתנאים הנוכחיים מים נוזליים אינם יציבים, עם זאת נקיקים נוצרו שם לא מזמן ואולי נוצרים גם היום.

מגוון התנאים על פני השטח המשתנים ממקום למקום ומזמן לזמן הוא אחד הסימנים המעודדים ביותר לגבי ביולוגיה על מאדים: הגיוון מספק מרחב עשיר של סביבות שבהן החיים היו יכולים למצוא מאחז. תקופות ארוכות, גם אם קטועות, מים היו נפוצים באגמים וייתכן שפרקי הזמן האלה היו ארוכים דיים כדי לעורר חיים בחומר דומם.

אורגניזמים אולי נאחזים עדיין בחיים, שרויים בתרדמה במשך התקופות הקרות ומתעוררים כשתנאי האקלים משתפרים. שרידי טלאי השלג, הנקיקים ואזורים דומים אחרים עשויים להיות מקום מצוין לחיפוש חיים במשימות רובוטיות לעתיד.