הסדרי נגישות
עמוד הבית > מדעי כדור-הארץ והיקום > אסטרונומיה [מדעי החלל] > גרמי שמים > מערכת השמש
סיינטיפיק אמריקן ישראל


תקציר
מעולם לא היה בידי המדענים תיעוד מקיף כל כך על התהליכים הפועלים על פני השטח ובאטמוספרה של מאדים. על הידע הרב שנצבר אודות מאדים, דרכי איסוף המידע והשאלות הרבות שנותרו עדיין פתוחות.



הנופים המסתוריים של מאדים
מחבר: פרופ' ארדן ל' אלבי


כוכב הלכת האדום אינו כוכב לכת מת

קפטן ג'ון קרטר, גיבור סיפורי ההרפתקאות של אדגר רייס בורוז, היה ג'נטלמן מווירג'יניה וקצין בצבא הקונפדרציה של מדינות הדרום. אחרי מלחמת האזרחים ירד מנכסיו ויצא לחפש זהב באריזונה. בעת מנוסה מפני לוחמים אפאצ'ים נפל ונחבל בראשו. הכרתו שבה אליו בכוכב לכת צחיח ששני ירחים סובבים אותו . כוכב הלכת היה מאוכלס ביצורים בעלי שש רגליים ובנסיכות יפיפיות שכינו את המקום בשם "ברסום". הנוף היה דומה להדהים לנופי דרום אריזונה. לא היה זה עולם שונה לחלוטין מכדור הארץ, אבל הוא נראה עתיק ומנוון יותר. "מאבק הישרדות קשה וחסר רחמים הוא מנת חלקם על כוכב הלכת הגווע," כתב בורוז בספרו.

המדע, וכמוהו גם המדע הבדיוני מתאר את מאדים, בדרך כלל, כגרסה קיצונית של כדור הארץ - קטן יותר, קר יותר, יבש יותר ובכל זאת מעוצב ביסודו על ידי אותם תהליכים. אפילו בעיצומה של המאה העשרים רווחה הסברה שעל פני מאדים זורמים מים ומשגשגים צמחים. הדמיון לכדור הארץ התפוגג בסוף שנות השישים כאשר חלליות חשפו עולם עקר ומצולק במכתשים, הדומה יותר לירח. ואולם, עד מהרה חזר מאדים להידמות לכדור הארץ כשתגליות נוספות חשפו הרים ענקיים, קניונים עמוקים ומערכות מזג אוויר מסובכות. התמונות ששיגרו החלליות "ויקינג" ו"מרס פת'פיינדר" הראו נופים הדומים דמיון מוזר לנופי כדור הארץ. החוקרים, כמו בורוז, משווים את האזורים המשווניים של מאדים לדרום-מערב ארצות הברית. ואילו את אזורי הקטבים מקובל להשוות לעמקים הצחיחים של אנטארקטיקה - מדבר קפוא בנוף קרחונים אינסופי.

ואולם, לקח אחד למדו החוקרים מתוך המחקר שנערך לא מכבר במאדים: שעליהם לנקוט משנה זהירות בבואם לערוך השוואות מעין אלו. המידע שאספו חלליות במהלך חמש השנים האחרונות, רב יותר מהמידע שאספו כל המשימות הקודמות גם יחד. מתברר שמאדים הוא כוכב לכת שונה ומורכב יותר ממה ששיערו מראש. אפילו לשאלה החשובה ביותר: האם מאדים היה אי-פעם חמים, לח ואולי אפילו נוח להתפתחות חיים? יש יותר היבטים משנהוג לחשוב. כדי להבין את מאדים אסור להניח לניסיונם של חוקרי כדור הארץ לערפל את ראייתם. כוכב הלכת האדמדם הוא מקום ייחודי.

מקום משכנו של האבק

אין ספק שחקר מאדים ידע עליות ומורדות. בעשר השנים האחרונות איבדה סוכנות החלל האמריקנית נאס"א שלוש חלליות למאדים: החללית "מרס אובזרוור", הלוויין לחקר האקלים - "מרס קליימט אורביטר" (שהיה אמור למלא חלקית את מקומה של מרס אובזרוור) ורכב לנחיתה בקרבת הקוטב - "מרס פולר לנדר". ואולם, בעת האחרונה זכתה תכנית המחקר לרצף של הצלחות. החללית "מרס גלובל סורוויור" מקיפה את מאדים ברציפות מ-1997, מצלמת ואוספת נתונים ספקטראליים בתת-אדום ונתונים אחרים. היום היא נחשבת לחללית הראשית במשפחה מגוונת של חלליות למאדים. החללית "אודיסיאה למאדים" מקיפה את כוכב הלכת יותר משנה, ממפה את תכולת המים מתחת לפני השטח ומצלמת תמונות תת-אדומות של פני השטח. ביוני וביולי 2003 שיגרה נאס"א שני רכבי שטח - "ספיריט" ו"אופורטיוניטי" - יורשיו של רכב השטח המפורסם "סוג'ורנר" שנישא על ידי החללית "מרס פת'פיינדר". בראשית יוני 2003 שילחה סוכנות החלל האירופית לדרכה את החללית "מרס אקספרס" ועליה רכב הנחיתה "ביגל 2". כמו כן, החללית "נזומי" ששוגרה למסלול הקפה על ידי מכון החלל והאסטרונומיה של יפן צפויה להגיע למאדים בדצמבר 2003.

מעולם לא היה בידי המדענים תיעוד מקיף כל כך על התהליכים הפועלים על פני השטח ובאטמוספרה של מאדים [ראו לעקוב אחרי מאדים 24 שעות ביממה, 7 ימים בשבוע, 687 ימים בשנה]. המדענים חקרו גם את המכתשים, הקניונים והרי הגעש, שרידים דרמטיים מהעבר הרחוק. אבל קיים פער עצום בידע שלנו. מיליארדי שנים חסרות בין מאדים העתיק ובין זה הנוכחי. איש אינו בטוח מה היו התנאים והתהליכים שעיצבו את מאדים במהלך רוב ההיסטוריה שלו, ועוד פחות ידוע על הגיאולוגיה שמתחת לפני השטח, נושא שיש לתת עליו את הדעת במאמר עתידי.

מאדים של היום שונה בכמה היבטים חשובים מכדור הארץ. ראשית, הוא אפוף אבק. רוב פני השטח של כדור הארץ מורכבים מאדמה שנוצרה על ידי בלייה כימית של סלעים, או, בכמה אזורים, משאריות שהותירו קרחונים מאחור. אבל רוב פני השטח של מאדים מכוסים באבק - גרגרים דקים מאוד של חומר ששקע מן האטמוספרה. האבק עוטה את הכול מלבד את המקומות התלולים ביותר, ומסתיר את הנוף הקדמוני. גם הרי הגעש הגבוהים ביותר מכוסים שכבת אבק עבה. האזורים המאובקים ביותר הם האזורים הבהירים המוכרים זה זמן רב לצופים בטלסקופ.

האבק יוצר נופים שלא-מן-העולם-הזה, כמו למשל שטחים נקבוביים אופייניים. אבק השוקע מן האטמוספרה לוכד בנפילתו חומרים נדיפים ויוצר על הקרקע מעטה של אבק וקרח. אחר כך, כשהחומרים הנדיפים נהפכים לגז הם משאירים אחריהם בורות ונקבוביות. האבק הקפוא של מאדים מסקרן גם מפני שהוא משתנה עם קווי הרוחב. החללית "אודיסיאה למאדים" גילתה שבסמוך לקטבים, המטר העליון של הקרקע עשוי להכיל כ-50% קרח. במורדות, נמצאו סימנים שהמעטה הקפוא זרם כנוזל צמיג, דומה מאוד לזרימת הקרחונים של כדור הארץ. לא מכבר נעשה המעטה הזה מוקד לבדיקה מדעית מדוקדקת.

שנית, מאדים חשוף לצליפה חריפה של רוח. פעולת הרוח, או הפעילות האיאולית ((Aeolian, שלטת במאדים כפי שפעולת המים שלטת בכדור הארץ. חלליות צפו בסופות חול שהקיפו את כל כוכב הלכת, בעלעולים ענקיים ובמפולות אבק - כולם יצירי הרוח. אבק שמצטבר מאחורי מחסומים משנה את צורתו בעונות שונות, כנראה בגלל תנאי רוח משתנים.

במקומות שאינם מכוסים באבק אפשר בדרך כלל להבחין בפני שטח שנשחקו מן הרוח או באזורים שהרוח כיסתה במשקעים. עדות לשחיקה אפשר למצוא במכתשים, שם כנראה הוציאה הרוח מתוכם חומר, ובתוואי סלע המכונים "ירדנג" (yardang) שעוצבו בברור על ידי חול הנישא ברוח. עדות לשקיעת חול אפשר למצוא בשכבות החול ובדיונות הנודדות. הדיונות, נעות ממקום למקום על ידי הקפצה (saltaion) - ניתורים רבים של גרגרי החול על הקרקע בהשפעת הרוח. הרוח הדרושה להעיף חול חזקה יותר מזו המקפיצה אותו, ולכן התופעה הזאת אחראית לרוב האבק הנישא באטמוספרה.

נראה שהפעילות האיאולית מתקיימת עוד מן התקופה שבה נוצרו המכתשים, כשמערכת השמש הייתה צעירה. תמונות רבות מראות מכתשים בשלבים שונים של בלייה: אחדים רדודים ומלאים בחלקם במשקעים ובחוליות, ואחרים במצבם המקורי - עמוקים ומעוצבים כקערה. מייקל מאלין וקנת אדג'ט מחברת "מאלין - מערכות למדע החלל" בסן דייגו, חברת המחקר שמפעילה את מצלמת החללית "מרס גלובל סורוויור", הסיקו שקיים רצף בתהליך: בתחילה, התעופף החול בכל אזורי כוכב הלכת וחלק ממנו נלכד במכתשים, ואחר כך נוצרו המכתשים האחרים. ואולם, נותרה בעינה התעלומה כיצד נוצרו כמויות החול האלה, ומה העיף אותם.

שמי מאדים הזועמים

ההיבט השלישי שבו שונה מאדים מכדור הארץ הוא במגוון הרחב עד להדהים של תנודות מזג אוויר ואקלים. רבות מתופעות מזג האוויר דומות לאלו שעל כדור הארץ, אך רבות אחרות שונות תכלית השינוי. אורך היממה של מאדים זהה כמעט לזה של כדור הארץ, אך שנת מאדים נמשכת 687 יממות ארציות. הזווית שבה נוטה ציר הסיבוב של מאדים, נטייה הגורמת לעונות השנה, קרובה מאוד לזו של כדור הארץ. במאדים לא יורדים משקעים, ואין עליו אוקיינוסים המשפיעים השפעה מכרעת כל כך על מזג האוויר בכדור הארץ. אבל הלחץ האטמוספרי (פחות מאחוז אחד מהלחץ על כדור הארץ) משתנה מעונה לעונה עד כדי 25%. השינוי נגרם עקב התעבות של כפור, המורכב מפחמן דו-חמצני, בקטבים ומהמראתו. קיבול החום של האטמוספרה הדלילה נמוך מאוד, ולכן הפרשי הטמפרטורה על פני השטח בין היום ללילה עולים על °C100. התכונות התרמיות של האטמוספרה מושפעות באורח דרמטי מנוכחות חלקיקי אבק וקרח נישאים. בגלל כל זה, תבניות סחרור האוויר והדינמיקה שלו מסובכים למרות שהאטמוספרה דלילה כל כך. תחזית מזג אוויר יומית במאדים עשויה לכלול רוחות חזקות, ענני קרח בגובה רב, ערפילים בגובה נמוך, כפור עונתי, עלעולים וסופות חול רבות עוצמה.

בדומה לכדור הארץ, מערכות סערה מסתחררות לעתים קרובות דרומה מאזור הקוטב הצפוני. אבל סופות החול הגדולות ביותר מתחילות בדרך כלל במהלך האביב הדרומי, כשכוכב הלכת מתחמם במהירות. מעת לעת, הסופות מתלכדות יחדיו ומקיפות את כל כוכב הלכת. "מרס גלובל סורוויור" עקבה מקרוב אחר התפתחותה של סופת חול כזאת, שהחלה ביוני 2001 ונמשכה ארבעה חודשים. בניגוד למה שציפו החוקרים, לא הייתה זו סופה גלובלית אחת אלא התלכדות של כמה סופות אזוריות. מאלין השווה את השפעת החול שנישא בסופה הזאת להתקררות הקצרה שבאה עקב התפרצות הר הגעש פינטובו שבפיליפינים ב-1991 והשפיעה על אזורים נרחבים.

לכיפות הקרח שבקטבים תפקיד מפתח במחזורים האטמוספריים. גודל הכיפות וצורתן, כפי שהראו מדידות טופוגרפיות, מצביעים על כך שהקטבים מכילים בעיקר מים קפואים ולא קרח יבש, הלוא הוא פחמן דו-חמצני קפוא. קרח יבש נוקשה פחות מקרח מימי ולא יכול לשאת את עומס המבנה דמוי הכיפה שאותו רואים בצילומים. תגלית מרכזית חדשה הראתה ששכבת הקרח היבש המכסה את כיפת הקוטב הדרומי נשחקת במהירות. ברור שהשחיקה לא יכולה להימשך לעד. גם מקורות האבק ומקומות האיסוף שלו אינם יכולים להישאר תמיד במצבם הנוכחי. חייבים להתקיים מחזורים נוספים שיחדשו את מלאי הקרח והאבק, מחזורים הקשורים אולי לשינויים במסלול כוכב הלכת. מאלין ואדג'ט סבורים, שבתנאים השוררים היום הרוח מתונה יותר מבעבר הלא רחוק, רמז נוסף שהאקלים במאדים משתנה מעת לעת.

האופן שבו מתנהגים מים נוזליים הוא הבדל עיקרי רביעי בין כדור הארץ לבין מאדים. מים נוזליים אינם יציבים בתנאי הלחץ והטמפרטורה השוררים כיום על פני השטח. גשם לא יורד. ובכל זאת מים עשויים להימצא, והם אכן נמצאים, בעומק מסוים, בתוך אדמת מאדים, לאורך כל ימות השנה או ברובם. על מאדים, כמו על כדור הארץ קיימים מספר סימנים על פני השטח המצביעים על קרקע עשירה בקרח. "אודיסיאה למאדים" גילתה קרח בפני השטח בכל רחבי כוכב הלכת מלבד באזורים המשווניים, ומודלים מדעיים מנבאים שהקרח מגיע לעומק ניכר.

מים נוזליים עשויים לדלוף מדי פעם אל פני השטח. מאלין ואדג'ט דיווחו בשנת 2000 על ערוצים טריים הדומים לתוואים מעוצבי מים על פני כדור הארץ [סיינטיפיק אמריקן, ספטמבר 2000]. תוך כדי ההתרגשות שבאה בעקבות התגלית הציעו חוקרים תיאוריות רבות כדי להסביר את היווצרות הערוצים: אקוויפרים דולפים (הנישאים ללא הסבר דווקא במרומי הצוקים המקיפים מכתשים), גייזרים של מים בלחץ גבוה, פרצי פחמן דו-חמצני גזי ומקורות חום געשיים בעומק. בסופו של דבר מצא פיליפ כריסטנסן מאוניברסיטת אריזונה ערוצים הבוקעים בבירור מתחתיתו של מאגר שלג וקרח. הוא הסיק שבעונות הקרות מתכסים המורדות בתערובת של שלג ואבק. אור השמש שחודר אל תוך המעטה המבודד מחמם אותו עד שהקרח נמס, והמים הזורמים מתחת לשלג יוצרים את הערוצים. בעונות חמות כל המעטה נמס או מתאדה והערוצים נחשפים.

שכבה על גבי שכבה

מאדים הוא מקום צחיח אף על פי שהמים נפוצים בו. המינרלוגיה מצביעה על שטח יבש כמעט לחלוטין. על פני כדור הארץ פעולת המים החמימים יוצרת קרקעות בליה עשירות בקוורץ, חרסיות ממוימות ומלחים כגון סידן פחמתי וסידן גופרתי. חול ים וחול דיונות הוא בעיקרו קוורץ. על מאדים, לא נמצאו עדיין מרבצים של המינרלים האלה. החוליות הכהות יותר של מאדים הן בזלתיות, עיקר תכולתן הוא מינרלים כגון פירוקסן (pyroxene) ופלגיוקלז (plagioclase), שהבליה המהירה על כדור הארץ הייתה מפרקת אותם בקלות. משמעות הדבר היא שקור והיובש באטמוספרה נמשכים מאז ימי העבר הרחוק של כוכב הלכת.

האם מאדים היה תמיד שונה כל כך מכדור הארץ? מתחת למעטה החול והאבק נמצאים סימנים רבים לכך שכוכב הלכת שינה את פניו במשך הזמן. ראשית, אם משווים את חצי הכדור הצפוני של מאדים לדרומי, כי אז בולטת לעין דו-פרצופיותו של הנוף. הדרום גבוה יותר ומצולק במכתשים (דבר המצביע על פני שטח עתיקים). בצפון משתרעים מישורים נמוכים ורחבי ידיים ויש בו פחות מכתשים (דבר המצביע על גיל צעיר יותר). בין שני חצאי הכדור שוכנת רמת תארזיס (Tharsis), שגילה הוא גיל ביניים ומעליה מתנשאים הרי געש המגמדים את אלו שעל כדור הארץ. ג'יימס ו' הד השלישי מאוניברסיטת בראון בחן את הרי הגעש באמצעות נתונים חדשים ברזולוציה גבוהה ומצא תבניות זרימה דומות להפליא לאלו המוכרות בקרחונים הרריים, דבר העשוי לרמז על נוכחות קרח מתחת למעטה של סלע ואבק.

העובדה שהשפלות הצפוניות מישוריות מאוד הובילה להשערה, שלאורך חלק נכבד מתולדותיו של מאדים היו אלה למעשה קרקעיות של אגמים. נראה שהן מכוסות בשכבות רבות של זרמים געשיים וסחף שמקורם בדרום. מפות טופוגרפיות חדשות ומפורטות חשפו "מכתשים נסתרים" - שקעים עגולים, שהיו בוודאי חלק מפני שטח זרועי מכתשים שנקברו מתחת לשכבה של משקעים צעירים יותר.

לאורך השוליים של הרמות הדרומיות נמצאים תוואי שטח שרק מים נוזלים יכלו לעצבם. תוואי השטח האלה עצומים במידתם לעומת מקביליהם על כדור הארץ. אילו היה עמק מרינריס (Valles Marineris) המפורסם יוצא מלוס אנג'לס הוא היה מגיע עד לניו יורק, רוחבו היה כמרחק שבין ניו יורק לבוסטון ועומקו כגובהו של הר מקינלי שבאלסקה, ההר הגבוה ביותר בצפון אמריקה. אף קניון על פני הארץ לא מתקרב לגודל כזה. פני השטח שבראשו של עמק מרינריס נראים כערבוביה, עובדה המרמזת שהמים לא זרמו בזרם קבוע אלא בשיטפונות קטסטרופיים שגרפו את השטח בדרכם, מאפיינים שנראו גם בערוצי שיטפון אחרים. תוואי השטח האלה חורצים את רמת תארזיס, ולכן גילם חייב להיות גיל ביניים.

תוואי שטח בתוך ערוצי השיטפון הנראים כאיים בזרם, ותוואים אחרים, דומים מאוד לאזור מצולק בצפון-מערב ארצות הברית. פני השטח שלו גולפו בשיטפון המכונה שיטפון ספוקן, שאירע לקראת תום עידן הקרח האחרון, לפני כ-10,000 שנה. שטח נרחב הוצף כשאגם הדומה בגודלו לאחד האגמים הגדולים של ארה"ב פרץ את סכר הקרח שחסם אותו והמים שטפו החוצה במשך כמה ימים. אסונות כאלה על מאדים היו פי עשרה עד פי מאה יותר הרסניים. ייתכן שמקורות חום געשיים הם שעוררו את השיטפונות, או אולי היה זה חום שנבע בפנים כוכב הלכת. החום היה עשוי להמיס את תחתית שכבת קרח-העד העבה, לחצים עצומים הצטברו, עד שלבסוף פרצו המים החוצה.

מבין כל תוואי השטח הקשורים למים, רשתות הגיאיות שברמות הדרומיות הן השנויות ביותר במחלוקת. תבנית הרשתות, הדומה לענפי עץ מסתעפים, מזכירה נהרות על כדור הארץ, דבר המרמז כי מי שלגים או גשמים שזרמו על פני השטח הם שיצרו אותן. זוהי העדות החזקה ביותר שמאדים היה פעם חמים כמו כדור הארץ. אבל הרשתות נראות שונה למדי מנהרות כדור הארץ הניזונים ממי גשמים. הן דומות יותר לרשת נהרות מדבריים הניזונים ממים הנובעים באיטיות ממקורות תת-קרקעיים. נחל מסוג כזה יוצא בדרך כלל מתצורה סלעית דמוית אמפיתאטרון תלול ולא מיובלים קטנים יותר ויותר. מחלוקות סוערות מתלקחות בכינוסים מדעיים סביב השאלה המכרעת: האם ירד גשם בימיו הראשונים של מאדים?

תיארוך רשתות המים עשוי להיות המפתח להבנתן. מחקרים מפורטים שנערכו בזמן האחרון ובדקו את השוליים הצפוניים של הרמות, מראים שכמויות עצומות של חומר נשחק במהלך התקופה שבה התחוללה הפגזת המטאורים העזה בראשית דברי הימים של מאדים, ולא אחריה. משמעות התגליות האלה היא שפריסת מקווי המים השתנתה ללא הרף בשעה שההפגזות עיצבו מחדש את הנוף. מכתשים התמלאו במים וסחף, תעלות החלו לקשר אותם, אבל כל אותו זמן המשיכו המטאורים להפריע לתהליך. לדוגמה, ייתכן שאגן ארג'יר (Argyre), שקוטרו 1,000 קילומטר, היה פעם מלא עד גדותיו במים. האגן הוא חלק ממערכת של עמקים שהוליכה מים מאזורים הסמוכים לקוטב הדרומי, דרך האגן אל תוך ערוצים שחצו את קו המשווה. עדיין לא ברור אילו תפקידים מילאו המים והקרח, מעל פני הקרקע ומתחתיה, בהתפתחות המערכות האלה. בכל מקרה, הרשתות הללו שונות מאוד ממערכות הידרולוגיות על כדור הארץ.

הרמז האחרון לגבי ההיסטוריה של מאדים נוגע להפתעה הגדולה ביותר שסיפקה "מרס גלובל סורוויור": עד כמה משוכב חלקו העליון של קרום כוכב הלכת. כמעט בכל מקום שבו נחשף התת-קרקע - בקירות של קניונים, מכתשים, הרי שולחן ועמקים - נראות שכבות השונות זו מזו בעובי, בחוזק ובצבע. השכבות מצביעות על כך שפני השטח של מאדים עברו מחזורים מורכבים של שיקוע, היווצרות מכתשים ובלייה. השכבות העתיקות ביותר הן גם הנרחבות ביותר. השכבות העליונות נשחקו בחלקן והוסרו, כפי הנראה על ידי הרוח.

מהו מקור השכבות? זרמים געשיים אינם תשובה סבירה בגלל היעדרם של בולדרים, גושי סלע גדולים המאפיינים זרמים כאלה, אך ייתכן שאפר געשי הוא אחד ממרכיבי השכבות. בסופו של דבר, נראה שרוב השכבות נוצרו מחומר שהתפזר בפגיעות מטאורים. על הירח, נראות טבעות חופפות של חומר שהעיפו מטאורים, טבעות המסמנות מכתשים בגילים שונים. בדומה, גם קרום המאדים ספג פגיעות כה רבות עד שאפשר לתארו כאדמת גינה לאחר שהגנן "הפך" אותה. אחר כך באו המים והרוח ופיזרו את החומר שהועף.

מאדים הכחול?

במובן מסוים, המדענים בטוחים כיום פחות מאי-פעם לגבי ימיו הראשונים של מאדים. הספק הזה מתבלט בשעה שהחוקרים באים לדון בשאלת המים הנוזליים. נוכחות מים או היעדרם, עומדת בבסיסם של תהליכים גיאולוגיים, שינוי אקלימי ומקור החיים. רשתות הגיאיות הקדומים, וערוצי ההצפה המאוחרים יותר, מעידים על שפע של מים. העדויות לגשם קדום מרמזות שהאטמוספרה הייתה פעם צפופה הרבה יותר. אבל החלליות לא מצאו עדות לקיומם של סלעי משקע המורכבים ממינרלים פחמתיים (קרבונטים), שריד שהיה צפוי להיות פועל יוצא של אטמוספרה קדומה ועבה של פחמן דו-חמצני. ["האקלים של מאדים", סיינטיפיק אמריקן, מאי 1986].

כיום יש למדענים שלוש השערות עיקריות. ייתכן שהאטמוספרה הקדומה הייתה אכן עבה. כוכב הלכת היה מכוסה באגמים, אולי אפילו באוקיינוסים נטולי קרח. רוברט א' קריידוק ממוזיאון התעופה והחלל האמריקני ואלן ד' הוורד מאוניברסיטת וירג'יניה, הציעו בזמן האחרון שהפחמן הדו-חמצני אבד בחלל או נלכד במינרלים פחמתיים שלא התגלו עדיין. מעניין לציין שהנתונים הספקטרליים שאספה "אודיסיאה למאדים" מצביעים על כמויות קטנות של פחמות באבק.

לחלופין, אפשר שלמאדים הייתה אטמוספרה דקה יחסית. היה זה עולם חורפי. כל גוף של מים עומדים היה מתכסה קרח. אפשר שירד שלג, שמילא מחדש את מאגרי המים התת-קרקעיים וגרם מעת לעת לזרמי מים על פני השטח. סטיבן מ' קליפורד מהמכון לחקר הירח וכוכבי הלכת ביוסטון הוא אחד המדענים שהציעו, שמקורות המים התת-קרקעיים מולאו מחדש גם על ידי המסה של מים מתחת לקרחונים או מתחת לשכבות של קרח-עד. למרות שהקור על מאדים היה עז, מחזורים קצרים של טמפרטורות גבוהות היו עשויים לרענן את פניו. שינויים במסלול כוכב הלכת, כמו אלו שעוררו את עידני הקרח על כדור הארץ, הניעו את המחזורים האקלימיים האלה. ג'יימס הד, ג'ון פ' מוסטרד מאוניברסיטת בראון ואחרים רואים בתלות שבין קווי הרוחב לבין מעטה הקרח והאבק עדות לשינוי אקלימי.

ולבסוף, ייתכן שמחזורי השינוי האקלימי לא היו עזים דיים כדי להפוך את מאדים למקום חמים דיו לקיום מים נוזליים. התנאים היסודיים של כוכב הלכת אפשרו למים לזרום רק בתקופות הקצרצרות שלאחר פגיעות של מטאורים גדולים. כל פגיעה כזאת השקיעה חומר עשיר במים והעבירה לאטמוספרה חום המספיק לקיום גשם. אבל עד מהרה שב כוכב הלכת למצבו הקפוא הרגיל. ויקטור בייקר מאוניברסיטת אריזונה טען שהפעילות הגעשית העזה באזור תארזיס הפכה מדי פעם את האקלים במאדים למתון למדי.

ייתכן מאוד שאף אחת משלוש האפשרויות הללו אינה נכונה. פשוט, איננו יודעים עדיין מספיק על מאדים הקדום כדי להבין באמת את האקלים שלו. עלינו להמתין למשימות חקר עתידיות. בניגוד לכדור הארץ שימר מאדים חלק ניכר מהנוף הקדמוני שלו, נוף שעשוי לרמוז על התנאים שבהם נוצר. אם נבין כיצד נהיה מאדים למקום כל כך שונה מכדור הארץ, יהיה הדבר לעזר לגיאולוגים בבואם להתמודד עם דברי הימים של כדור הארץ עצמו. משימות הנחיתה החדשות יספקו בקרוב כמה רמזים על כך.

‏‏סקירה כללית / פני השטח של מאדים

  • שתי משימות חלל הפועלות היום במאדים, "מרס גלובל סורוויור" ו"אודיסיאה למאדים", מעלות שאלות קשות בנוגע לכוכב הלכת האדום. מים זורמים, קרח ורוח תרמו כולם לעיצוב הנוף במשך מיליארדי השנים האחרונות. התהליכים האלה דומים, אך יחד עם זאת שונים, מאלו הפועלים על פני כדור הארץ. לעתים, הניסיון שצברו המדענים לגבי כדור הארץ הוליך אותם שולל. 
  • השאלה האם היה פעם מאדים מקום מסביר פנים נותרה מבלבלת מאי-פעם. החלליות אספו עדויות התומכות באפשרות אך גם סותרות אותה. שלוש משימות נחיתה צפויות, שתיים אמריקניות ואחת אירופית, עשויות לספק עדויות מכריעות בנושא.

 

אם רצונך לדעת יותר

Mars 2000. Arden L. Albee in Annual Review of Earth and Planetary Science, Vol. 28, pages 281–304; 2000

Mars: The Lure of the Red Planet. William Sheehan and Stephen James O’Meara. Prometheus Books, 2001

The Mars Global Surveyor Mars Orbiter Camera: Interplanetary Cruise through Primary Mission Michael C. Malin and Kenneth S. Edgett in Journal of Geophysical Research, Vol. 106, No. E10, pages 23429–23570; October 25, 2001

Nature Insight: Mars. Special section in Nature, Vol. 412, No. 6843, pages 207–253; July 12, 2001

מידע אודות משימות נאס"א למאדים: www.jpl.nasa.gov
מידע אודות משימת "מרס אקספרס" של סוכנות החלל האירופאית: sci.esa.int/marsexpress.
מידע אודות משימת "נוזומי" היפנית: www.isas.ac.jp/e/enterp/missions/nozomi.

ביבליוגרפיה:
כותר: הנופים המסתוריים של מאדים
מחבר: אלבי, ארדן ל' (פרופ')
תאריך: דצמבר 2003 - ינואר 2004 
שם כתב העת: סיינטיפיק אמריקן ישראל
עורכי כתב העת: אייזנברג, אלי  (ד"ר) ; מנס, אלכסנדר  (ד"ר)
הוצאה לאור: אורט ישראל. המינהל למו"פ ולהכשרה
הערות: 1. סיינטיפיק אמריקן ישראל יוצא לאור על ידי אורט ישראל, וביוזמתו של הרצל לאור.
הערות לפריט זה:

1. ארדן ל' אלבי (Albee) הוא "מדען הפרוייקט" - כלומר, ראש צוות המדענים - של משימת "מרס גלובל סורוויור". הוא כיהן באותו תפקיד גם במשימה "מרס אובזרוור" שנכשלה, וש"מרס סורוויור" מחליפה חלק ממשימותיה. אלבי הוא פרופסור בדימוס לגיאולוגיה ומדעים פלנטריים במכון הטכנולוגי של קליפורניה, ושירת כמדען ראשי במעבדות להנעה סילונית (JPL) של נאס"א מ-1978 עד 1984. תחומי המחקר שבהם הוא מתעניין נעים מגיאולוגיית שטח ועד ניתוח ההרכב של סלעים, מטאורים, כוכבי שביט ודוגמאות סלע מהירח. ובנוסף לכך הוא מקדיש מזמנו לשמונת ילדיו ו-11 נכדיו.


הספרייה הוירטואלית מטח - המרכז לטכנולוגיה חינוכית