עמוד הבית > מדעי כדור-הארץ והיקום > אסטרונומיה [מדעי החלל] > גרמי שמים > מערכת השמש
מטח : המרכז לטכנולוגיה חינוכיתאוניברסיטת תל אביב. בית ספר לחינוך. המרכז לחינוך מדעי וטכנולוגי



תקציר
מאדים הוא כוכב הלכת הדומה ביותר לכדור הארץ במערכת השמש. מאדים נקרא כך בשל צבעו האדום שבא לו מסלעיו העשויים תחמוצת ברזל.



כוכב הלכת מאדים
מחבר: ד"ר יואב יאיר


מאדים הוא כוכב הלכת הדומה ביותר לכדור הארץ במערכת השמש. מאדים נקרא כך בשל צבעו האדום שבא לו מסלעיו העשויים תחמוצת ברזל.

תעודת זהות

שם: מאדים (מארס)
סוג: כוכב-לכת, הרביעי במרחק מהשמש
קוטר בקו-המשווה: 6,794 ק"מ
מסה: 0.11 ממסת כדור-הארץ
צפיפות: 3.93 גרם/סמ"ק
כוח-משיכה: כשליש מזה של כדור הארץ
מרחק ממוצע מהשמש: 227.93 מיליון ק"מ
הרכב: סלעי, האטמוספירה: דלילה, רובה פחמן דו-חמצני
זמן הסיבוב העצמי (אורך היממה): 24 שעות ו-37 דקות
זמן ההקפה סביב השמש (אורך השנה): 687 ימי ארץ
ירחים: 2
טמפרטורה: 55- מעלות

גודל

מאדים הוא אחד מכוכבי-הלכת הקטנים במערכת השמש שלנו: הקוטר שלו הוא קצת יותר ממחצית הקוטר של כדור-הארץ. רק פלוטו וכוכב-חמה קטנים ממנו.

הרכב מאדים

מאדים, כמו כדור-הארץ, שייך למשפחת כוכבי-הלכת הסלעיים. ליבתו המוצקה עשויה בעיקר מברזל. הרכב המעטפת והקרום של מאדים דומה למדי לזה של כדור-הארץ: סלעים ומתכות.
האטמוספירה שלו דלילה מאוד, ומכילה בעיקר פחמן דו-חמצני.
פני השטח של מאדים מוכרים לנו היום היטב, בשל שפע המידע ששלחו חלליות שנחתו עליו. מסתבר, שהרכב הסלעים והקרקע דומה לזה של כדור-הארץ. אולי נוכל, בעתיד, לכרות במאדים מחצבים ולפתח שם תעשייה.
לתרשים: ממה מורכב המאדים

כוח-משיכה

מאדים הוא כוכב-לכת בעל מסה קטנה, ולכן כוח-המשיכה שלו חלש: רק כ-4 עשיריות מזה של כדור-הארץ. לכן מהירות הנפילה של גופים על פניו תהיה אטית בהרבה מזו שעל כדור-הארץ.
אם אי פעם, בעתיד, אכן יפסעו אסטרונאוטים על אדמת מאדים, הם יוכלו לנתר ולקפץ בקלות, כמעט כמו על הירח.

פני-השטח

מאדים מכונה גם "כוכב-הלכת האדום". ואכן, פני השטח שלו אדמדמים, בגון החלודה - הצבע של תחמוצת הברזל המוכרת לנו.

אלבום הנופים של מאדים

החלליות השונות, שחלפו ליד מאדים, או שנחתו על פניו, צילמו אלפי תמונות. מתמונות אלה המדענים יכולים לקבל נתונים רבים. האם ניתן ללמוד מהן על התנאים הקיימים היום במאדים?
הגיאולוגים יכולים לגלות הרבה מניתוח של תווי-הנוף של מאדים ומהשוואתם לצורות נוף דומות על-פני כדור-הארץ. ייתכן, שאותם התהליכים המעצבים את הנוף בכדור-הארץ, מתרחשים, או התרחשו, גם במאדים:

נוף דיונות חול- דיונות החול במאדים, כמו אצלנו בכדור-הארץ, נוצרות על-ידי רוחות. הדיונות הנראות בתצלום מוכיחות שהרוחות הנושבות במאדים מעצבות גם כיום את נופו.
הדיונות נוצרות כאשר הרוחות במאדים נושאות למרחקים כמויות גדולות של אבק וחול. הצבע הכתום-אדום של הדיונות נובע מהרכבו הכימי של החול, שמכיל ריכוזים גבוהים של תחמוצות ברזל (חלודה).

נוף לועות הרי געש- הר-הגעש הגדול ביותר במערכת השמש נמצא במאדים. זהו הר-הגעש הכבוי אולימפוס מונס, המתנשא לגובה 24 ק"מ! הוא ממוקם על רמה גבוהה בקרבת קו-המשווה של מאדים. סמוכים לו ארבעה לועות של הרי-געש כבויים.
לצורך ההשוואה, גובהו של האוורסט, ההר הגבוה ביותר בכדור-הארץ, הוא "רק" 8 ק"מ ו-880 מ', ואילו גובהו של האולימפוס מונס הוא 24 ק"מ!

הקניון הענק- אחד מתווי הנוף הבולטים ביותר במאדים הוא העמק הענק - ואליס מארינריס. הוא משתרע לאורך כ-4,000 ק"מ, ויש בו מצוקים תלולים מאוד. עומקו 2-7 ק"מ (!) מתחת לפני המישור.
המדענים סבורים שקניון (עמק) זה נוצר בתהליך של שבירה, בדומה למתרחש אצלנו: תזוזות עזות בקרום של כוכב-הלכת גרמו לשבירתו.

נוף ואדיות- ערוצים עמוקים ומסועפים יכולים להיווצר רק על-ידי נהרות אדירים, שזרמי מים חזקים זרמו בהם וחרצו את פני הקרקע. נופי הוואדיות האלה מעידים, שבתקופות קדומות זרמו מים רבים על-פני מאדים.
עדויות נוספות לקיום מים במאדים הן נופי אגמים שמימיהם נעלמו. יש מדענים המשערים שהמים החסרים נמצאים מתחת לפני השטח, כקרח קפוא.

כיפות הקרח בקוטב- מאדים הוא אחד מכוכבי-הלכת הבודדים במערכת השמש (מלבד כדור-הארץ ופלוטו) שיש לו כיפות של קרח בקטבים.
כיפות הקרח שבתצלום משתנות בגודלן ובצורתן מעונה לעונה, מפני שהקרח קופא ומתאדה. משערים, שהקרח בכיפות הקטבים עשוי ממים ומגז פחמן דו-חמצני, שקפאו.
אם אי-פעם בעתיד נקים מושבה על פני מאדים - ניתן יהיה לנצל את המים הקפואים שבקטבים.

מסלולו של מאדים

מאדים הוא כוכב-הלכת הרביעי במרחק מהשמש. לפעמים הוא קרוב יותר לשמש, ולפעמים רחוק יותר ממנה. שינוי זה קיים מפני שלמסלול של מאדים סביב השמש יש צורת אליפסה. בממוצע המרחק שלו מהשמש הוא 228 מיליון ק"מ. מדי פרק זמן מאדים מתקרב לכדור-הארץ, ובמשך תקופה קצרה שני כוכבי-הלכת נעים זה ליד זה. התקרבות זאת חשובה במיוחד לתכנון טיסה למאדים.
לתמונת מסלולם של כוכבי הלכת סביב השמש

זמן ההקפה סביב השמש (אורך השנה)
מאדים משלים הקפה אחת סביב השמש ב-687 ימים. כלומר, השנה במאדים ארוכה כמעט כפליים מזו של כדור-הארץ (שאורכה 365 ימים).
כמו כדור-הארץ גם מאדים נטוי על צירו, ולכן גם בו יש חלוקה לעונות במשך השנה. אולם, משום שאורך השנה כפול מזה של כדור-הארץ, גם עונות השנה ארוכות כפליים.

זמן הסיבוב העצמי (אורך היממה)
אורך היממה במאדים הוא כמעט כמו שלנו: 24 שעות ו-37 דקות - רק כחצי שעה יותר מן היממה בכדור-הארץ.

הירחים של מאדים

האדם הראשון שהקדיש מחשבה למספר הירחים של מאדים היה יוהאנס קפלר. וכך טען בהגיון: "היות שלצדק יש ארבעה ירחים ולכדור-הארץ יש ירח אחד בלבד - למאדים חייבים להיות שני ירחים!!"
קפלר צדק, אבל לא מהסיבה שהעלה...
החללית מארינר 9 צילמה את שני הירחים בשנת 1971, כאשר חלפה ליד מאדים. החללית ויקינג 1 הצליחה לצלם את שניהם מטווח קרוב יותר.
קוטרו של פובוס הוא כ-27 ק"מ. דיימוס קטן ממנו: קוטרו כ-15 ק"מ בלבד. משערים שירחים אלה הם למעשה אסטרואידים, אשר סטו ממסלולם ונלכדו על-ידי כוח-המשיכה של מאדים.
לתמונת הירחים של מאדים

מזג אוויר- המדבר הקפוא

כיום מאדים הוא כוכב-לכת מדברי וקפוא. הטמפרטורה הממוצעת על פניו קרה מאוד: כ 55- מעלות מתחת לאפס! אבל - למרות הקור העז, במאדים אין שלג וברד ואף לא גשם.
ומדוע? כי העננים המרחפים באוויר הם דלילים ודקים, ואין בהם מספיק גבישי קרח. ענני המאדים נראים כמו ענני-הנוצה המצויים באטמוספירה של כדור-הארץ.
האטמוספירה של מאדים מכילה כמות קטנה מאוד של גזים בהשוואה לזו של כדור-הארץ. היא מורכבת רובה ככולה מהגז פחמן דו-חמצני ויש בה גם חנקן וארגון. אבל החמצן, שהוא הגז הדרוש לנו לנשימה - כמעט ולא נמצא בה.
סופות החול במאדים הן עצומות וממושכות הרבה יותר מאלה שיש בכדור-הארץ: הרוחות החזקות מנשבות במאדים בעיקר בעונת האביב, והן מעיפות אל-על כמויות אדירות של חול ואבק. ענני-החול נישאים לגובה של 40-50 ק"מ מעל לפני השטח, והסופות יכולות להשתולל במשך כמה שבועות רצופים!
לתצלום של סופות החול במאדים

מחקר

תצפיות מכדור-הארץ
"בתצפיות שערכתי בלילות האחרונים, גיליתי שורה של חריצים כהים על פניו של מאדים. החריצים נמשכים מאזורי הקטבים אל עבר קו-המשווה של כוכב-הלכת."
במילים אלה דיווח האסטרונום האיטלקי ג'יובאני שיאפרלי על התצפיות, שערך בכוכב-הלכת מאדים בשנת 1877. בטעות תורגמה המילה האיטלקית "חריצים" ל"תעלות" באנגלית.
דיווח זה חולל סערה בעולם המדעי של המאה ה-19:
האם ייתכן שיש חיים על המאדים? מי בנה את רשת התעלות על פניו? ומה הסיבה? האם כדי להוביל מים? ואולי לצורכי תחבורה? האומנם קיימת שם חברה טכנולוגית מפותחת, שחצבה תעלות אלה?
אסטרונומים רבים החלו להפנות את הטלסקופים שלהם לעבר מאדים בתקווה לפתור את התעלומה.

הגדיל מכולם לעשות המיליונר האמריקני, פרסיבל לוואל, שהיה חובב אסטרונומיה נלהב. ב-1910 הוא בנה באריזונה מצפה כוכבים במיוחד כדי לפענח את תעלומת התעלות המסתוריות במאדים.
לוואל האמין בכל נפשו שעל-פני מאדים ישנה חברה מפותחת של יצורים נבונים, הנלחמים על חייהם כנגד אסון אקלימי: התפשטות אזורי המדבר בכוכב. לשם כך הם חוצבים תעלות - כדי להזרים בהן מים למדבר.
לוואל שרטט מפות רבות של תצפיותיו על התעלות במאדים, שנראו כקווים ישרים באורך של מאות קילומטרים. לטענתו: "התעלות מעידות שהמהנדסים של מאדים ידעו היטב את מלאכתם."
אך לוואל לא הצליח לשכנע את אנשי המדע של תקופתו. איש מלבדו לא ראה את ה"תעלות" של מאדים. כיום משערים שלוואל ראה במטושטש את סופות האבק של מאדים ושרטט אותם במפותיו, אך בהתלהבות יתר, כנראה...

מחקר במאה ה-20
שלוש חלליות לא מאוישות נחתו עד היום על פני המאדים שלושתן אמריקאיות. שתיים מהחלליות נחתו על פני המאדים בשנת 1976 במסגרת מבצע "ויקינג". החללית השלישית נחתה על פני המאדים בשנת 1997 במסגרת מבצע "פת'פיינדר".
תמונות רבות צולמו במאדים על-ידי שתי החלליות האמריקניות וייקינג 1 ו-2. חלליות אלו סיפקו שפע של מידע על ההרכב של הקרקע במאדים, על מזג האוויר השורר בו ועל תנאי הסביבה בו. חלליות אלה גם מיפו את כל שטחו של מאדים, ובכך השלימו את מלאכתן של חלליות מארינר שצילמו את מאדים לפניהן.

הזרוע הרובוטית שנשלחה למאדים ע"י החללית וייקינג, הופעלה על מאדים בשלט-רחוק מכדור-הארץ, כדי לבצע משימה חשובה: לנסות לאתר חיים בקרקע של מאדים - אצות או חיידקים.
הזרוע הרובוטית נטלה דגימות מן הקרקע. לדגימות אלה הוכנסו חומרי מזון, כדי לעקוב האם יתרחשו בהם תהליכים כימיים שונים: אם יש בקרקע חיידקים או אצות, ניתן לשער שהם ינשמו או יעכלו חלק מן המזון. תוצאות הבדיקה של דגימות אלה הראו כי אין צורת חיים כלשהי על-פני המאדים.

בשנת 1984 נמצא מטאוריט יוצא דופן בתוך שכבות הקרח באנטארקטיקה. בדיקות מעבדתיות הראו שהרכבו דומה מאוד להרכב הקרקע במאדים, שאותו בדקו חלליות וייקינג 1 ו-2.
אך כיצד הגיע מטאוריט ממאדים לכיפת הקרח בקוטב הדרומי? המדענים משערים שהתנגשות של אסטרואיד ענק במאדים לפני מאות מיליוני שנים העיפה לחלל רסיסים מהקרקע של מאדים. אחד מרסיסים אלה נקלע לשדה המשיכה של כדור-הארץ, ונפל אל הקרקע כמטאוריט.
לאחר בדיקת הרכבו של המטאוריט סרקו אותו במיקרוסקופ אלקטרוני בהגדלה רבה.
במטאוריט נמצאו שרידים מאובנים הדומים לחיידקים עתיקים. בסלעי כדור-הארץ נמצאו חיידקים מאובנים כאלה שגילם נאמד ב-3.5 מיליארד שנים.
ההשערה היא, שחיידקים חיו גם על פני המאדים, בעת שכוכב-הלכת האדום היה חם יותר ועל פניו זרמו מים, כלומר, היו עליו תנאים אחרים, המתאימים להתפתחות חיים. כיום, סבורים החוקרים, אין חיים על פני מאדים.
לתמונת המטאוריט

ביולי 1997 הגיע למאדים רכב קטן, רובוט המחקר "סוג'ורנר", שגודלו כמכשיר מיקרוגל. הרכב הגיע בתוך החללית "פת'פיינדר" ("מוצא הדרך"), שנחתה בהצלחה על פני המאדים. הנחתת ורכב המחקר שידרו לארץ יותר מ-6,000 תצלומים של הנוף באתר הנחיתה. חיישנים מיוחדים בדקו את הרכב הסלעים והקרקע ואת תנאי האקלים במאדים. המידע הרב שהגיע מצביע על כך שאזור הנחיתה נמצא במרכז ערוץ יבש וקדום, אזור שעבר שיטפון עצום של מים לפני כ-2 מיליארד שנים. מכאן, שבעבר הרחוק שררו על פני מאדים תנאים נוחים לקיום חיים.
לצילום רובוט המחקר "סוג'ורנר"

בשנת 2003 סוכנות החלל האמריקאית, נאס"א, שיגרה למאדים רובוט בעל שישה גלגלים, המצויד ב-8 מצלמות ובמכשור גאולוגי. הרובוט, אמור לנחות על מאדים בינואר 2004 במטרה לאתר עדויות להימצאותם של מים על הכוכב לפני מיליארדי שנה.

חקר המאדים עוסק ברובו בשאלת האפשרות למצוא בו חיים. כבר בעשור הראשון של המאה ה-21 מתוכננות ארבע חלליות לנחות על המאדים (2 אמריקאיות, אחת אירופית ואחת יפנית) במטרה לבדוק אפשרות של המצאות מים נוזלים ואף למצוא סימני חיים. בתחילת העשור השני של המאה ה-21 מיועדת לנחות על המאדים חללית שתאסוף דגימות קרקע, תחזירם לארץ לבדיקת שאלת קיום חיים.

אגדות וסיפורים

כמו טיפה של דם - בעין רגילה נראה מאדים כנקודת אור אדמדמה מנצנצת בשמים...
הגוון האדום שלו הזכיר לקדמונים את צבע הדם והמלחמות, ולכן הם קראו לו "מארס" - כשמו של אל המלחמה הרומי.

מדע בדיוני - יצורי המאדים ואנחנו...
הסופר הבריטי בן המאה ה-19, ה' ג' וולס כתב ספר שנקרא "מלחמת העולמות". בסיפורו הדמיוני אנשי המאדים פולשים לכדור-הארץ, באמצעות מכונות מלחמה משוכללות, ומשתלטים עליו.
ב-1938 שודר ברדיו תסכית מתח שהתבסס על סיפור זה. תיאור האירועים היה משכנע כל-כך, עד שבהלה עצומה אחזה במאזינים. אנשים רבים ברחבי ארצות-הברית היו משוכנעים שהפלישה אכן החלה! תופעות של פחד וחרדה השתלטו על האוכלוסייה, ומנהלי התחנה נאלצו להפסיק את השידור...
מאז תכנית הרדיו המפחידה הופיע מאדים בעשרות סרטים וספרי מדע בדיוני.

בשנות ה-50 וה-60 התפשטה "מגיפה" של דיווחים על עב"מים (עצמים בלתי מזוהים) בעולם כולו. אנשים רבים היו משוכנעים אז, שלטייסי הצלחות המעופפות יש בסיס סודי במאדים.

ביבליוגרפיה:
כותר: כוכב הלכת מאדים
שם  התקליטור: המסע המופלא אל החלל : מסע וירטואלי לחקר היקום
מחבר: יאיר, יואב (ד"ר)
עורכת התקליטור: סביר, בילי
תאריך: 2001
הוצאה לאור: מטח : המרכז לטכנולוגיה חינוכית; אוניברסיטת תל אביב. בית ספר לחינוך. המרכז לחינוך מדעי וטכנולוגי
הערות: 1. ניהול מדעי ודידקטי : ד''ר רחל מינץ.
2. ניהול הפיתוח: שי ליטבק.
3. תחקיר ועריכה: בילי סביר.
הספרייה הוירטואלית מטח - המרכז לטכנולוגיה חינוכית