אם עד לפני כמה עשורים, התעסקו החוקרים בשאלה הגורלית, האם יש או אין חיים על המאדים, הרי שבשנים האחרונות הם הולכים ומתמקדים בתעלומה הגורלית לא פחות: האם יש או אין בו מים נוזליים. מים נוזליים הם תנאי הכרחי לקיומם של חיים כפי שאנו מכירים אותם, וקיומם הוא קריטי גם עבור משלחות מאוישות שעתידות לנחות בעתיד הלא כל-כך רחוק על הפלנטה האדומה.
מחקר חדש, אשר מתפרסם היום (ד') במגזין "סאיינס" היוקרתי, עשוי להכריע בסוגיה המסעירה הזו. רוברטו אורוסי מאוניברסיטת בולוניה שבאיטליה ועמיתיו, אספו במשך כמה שנים נתוני מכ"מ מאזור הקרוי Planum Australe, אשר ממוקם בכיפת הקרח שבקוטב הדרומי. מערכת המכ"מ, ממוקמת על החללית אקספרס, הנמצאת במסלול לווייני סביב מאדים, וזכתה לשם " MARSIS ", ר"ת של "Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding", ובתרגום חופשי: המכ"מ המתקדם למדידות תת-קרקעיות והיונוספרה של מאדים.
מים נוזלים במינוס 70
קיומם של מרבצי קרח במאדים, ובאופן ספציפי בקוטב הדרומי, ידועות זה מכבר. מדובר בשכבות על גבי שכבות של קרח. בחורפים הקרים, נערמת מעליהן גם שכבה דקה של פחמן–דו-חמצני קפוא, כלומר, קרח יבש. על מה שמסתתר מתחת לשכבות הקרח האלו יודעים קצת פחות, וכאן MARSIS נכנס לתמונה. רוברטו ועמיתיו אספו במשך שנתיים וחצי נתוני מכ"מ (מערכת לגילוי מיקומי עצמים באמצעות קרינת רדיו) מהאזור, וניתחו את התוצאות. כצפוי, קרינה משמעותית הוחזרה מפני הקרקע הקרחונית. חלק מהקרינה, עם זאת, הוחזרה מעומק שכבות הקרח, בעומק של קילומטר וחצי לערך. הקרינה שהוחזרה מהשכבות התחתונות גילתה את הסוד החבוי מתחת לקרח: שכבה תת-קרחונית המשתרעת על פני כעשרים קילומטרים, המורכבת ממים נוזליים, או לכל הפחות, ממשקעים ספוגי מים.
הממצא הזה לבדו אינו מספיק בשביל להוכיח חד משמעית קיומם של מים תת-קרקעיים. שכן לרוע המזל, הרזולוציה הנמוכה של מצלמת "MARSIS" אינה מאפשרות לקבל מידע מדויק אודות הטופוגרפיה האזורית. לכן, בנוסף למדידות הטופוגרפיה, נעזרו החוקרים בנתוני המכ"מ על מנת להעריך את המקדם הדיאלקטרי, כלומר האופן שבו האור משתבר בתווך השקוף. ואכן, באזור החשוד נתגלה מקדם דיאלקטרי גבוה מאוד, שלא נצפה בעבר על מאדים, המעיד על סיכוי גבוה שאלה מים נוזליים אשר לכודים מתחת לשכבות הקרח.
עכשיו כמובן נשאלת השאלה, כיצד בכלל יתכנו מים נוזלים בטמפרטורה המוערכת במינוס 70 מעלות צלזיוס, הרבה מתחת לנקודת הקיפאון של המים בלחץ האטמוספרי של כדור הארץ, קל וחומר של מאדים. למעשה בלחץ האטמוספירי הקלוש של מאדים, הגיוני לצפות שקרח יהפוך ישירות לאדים, בלי מצב הביניים של מים. ובכן, בהחלט יתכן כי שכבת קרח בעובי של קילומטר וחצי תייצר לחץ אטמוספרי גדול דיו. בנוסף, אפשר גם לקחת בחשבון את הרכב הקרח במאדים, שבאופן טיפוסי ספוג בכמויות גדולות של מלחים כמו מגנזיום, סידן ונתרן. המלח מוריד משמעותית את טמפרטורת הקיפאון ומתיך את הקרח. זה עשוי להסביר את היווצרותם של מקווי מים מלוחים מתחת למעטה הקרח.
המצוד נמשך
זהו גילוי מרעיש. עד כה, ההשערה הייתה כי מים נוזליים יתכנו רק באזורים עמוקים הרבה יותר וחמים הרבה יותר. היתכנותם של מאגרי מים בעומק רדוד כל כך של כ 1.5 ק"מ בלבד מתחת לפני השטח, היא ממצא מפתיע ומרתק. ממצא זה משנה לגמרי את מודל ההידרוספירה (שכבת המים) על מאדים שהיה מקובל עד כה ומעלה את השאלה: האם יתכנו מקווי מים תת-קרקעיים נוספים על מאדים?
ובכן, MARSIS בחנה רק אחוזים בודדים מהשטח העצום של כיפת הקרח הדרומית, כך שיתכן ומצאנו רק את קצה הקרחון. אולם גם אם קיימים מקווים נוספים, יהיה קשה מאוד לגלות אותם. MARSIS אינה יכולה לגלות מקווי מים קטנים מדי או רדודים מידי, והיא כנראה תפספס גם את קיומה של רשת נחלים המחברים אותם זה לזה מתחת לקרקע.