יש חיים על מאדים?
29/11/2020
האם יש חיים ביקום מחוץ לכדור הארץ? שאלה זו העסיקה רבות חוקרים ומדענים לאורך השנים, וגם אותנו בעמוד לא מעט [1][2]. בחודש פברואר הקרוב צפויה להגיע לכוכב הלכת מאדים משימת "מאדים 2020" ורכב החלל שהיא נושאת, "התמדה" (באנגלית זה נשמע טוב יותר), שישא על גבו שלל מכשירים שינסו לענות על שאלה זו בדיוק.
האטמוספירה הדקה של מאדים מכסה בקושי את פני השטח שלו, שהם מדבר רחב ידיים המשופע בסלעים מחודדים, מכתשים, אבק וחול. מידת האליפטיות של מסלולו של מאדים סביב השמש השתנתה לאורך השנים, ממסלול כמעט מעגלי למסלול דמוי ביצה [3]. בשל השינוי במסלול השתנה לאורך השנים גם מרחקו של מאדים מהשמש, שהשפיע על הטמפרטורה בכוכב הלכת ועל האקלים שלו. שינויים אקלימיים אלו משתקפים היטב בגיאולוגיה של מאדים: ערוצי נהר יבשים ומתפתלים, הנשפכים לאגני ניקוז והשקעה, מעידים בבירור שבעבר הרחוק זרמו מים רבים על פני השטח. כיום, הימות היחידות על פניו של מאדים הן ימות של חול ואבק, ובהן גרגירים קלים הנישאים על גבי רוחות, מדלגים על פני השטח ויוצרים שדות רחבים של דיונות מסוגים שונים. העדויות הגיאולוגיות למים זורמים מרמזות על כך שייתכן שבעבר הייתה למאדים אטמוספירה משמעותית יותר שאבדה מסיבות שונות, שאולי קשורות בשדה המגנטי שלו או במסלולו סביב השמש.
לחץ האוויר על פני השטח של מאדים הוא כאלפית מזה של כדור הארץ. צירוף מקרים משונה הביא לכך שערכו של הלחץ הזה הוא פחות או יותר שישה מיליבר. לאלו מכם שלא בילו את זמנם בהתבוננות בדיאגרמת מצבי הצבירה של מים (מומלץ בחום), נספר שערך זה קרוב מאוד לערך הלחץ שבו יכולים מים להתקיים בשלושת מצבי הצבירה: גז, נוזל ומוצק. כלומר, לפחות באופן תיאורטי, יכולים להימצא מים על פני השטח של מאדים במצב צבירה נוזלי - לעומת כוכבי לכת חסרי אטמוספירה כמו מרקורי, שבו מים יכולים להימצא רק במצב מוצק או גז.
החיים המוכרים לנו מכדור הארץ זקוקים למים נוזליים כדי להיווצר ולהתקיים. לפיכך, הימצאות מים נוזליים על פני השטח או בתת הקרקע של מאדים היא תנאי כמעט הכרחי לקיום של חיים בהווה על פני כוכב הלכת. בעבר, רכב החלל "סקרנות" (באנגלית זה נשמע טוב יותר), גילה עדויות למים נוזליים בתת הקרקע של מכתש ואגם קדמוני בשם "גייל" (Gale). רכב החלל הראה באמצעות מדידות כימיות שהקרקע במכתש מכילה כמויות גדולות של מלחי פרכלורט, שיכולים להוריד את טמפרטורת הקיפאון של המים שבהם הם מתמוססים ולפיכך עשויים להעיד על הימצאותו של אקוויפר רדוד תת קרקעי [4]. בעוד מדידות אחרות הצביעו על פליטות מתאן והימצאותן של תרכובות הדומות לתרכובות אורגניות [5] - מעולם לא נמצאו עדויות ישירות לקיומם של חיים במאדים בהווה.
יתכן שטיסתה הקרבה של משימת "מאדים 2020" אל כוכב הלכת האדום תשנה את כל הידוע לנו על חיים ביקום. בניגוד למשימות קודמות, מטרתו העיקרית של רכב החלל היא מציאת חיים שמתקיימים במאדים בהווה או התקיימו בו בעבר. לשם כך הוא מצויד ברדאר חודר-קרקע (GPR) היכול לגלות מים נוזליים, זוג ספקטרומטרים מדויקים, ותחנה מטאורולוגית ניידת. החללית שתישא את "התמדה" אל מאדים תנחת באחד האתרים המרתקים ביותר במערכת השמש: מכתש ג'זרו, שקיומו הוא עדות מובהקת לכמות המים האדירה שזרמה על פני השטח של מאדים בעבר הרחוק. באיזור שבו ניצב המכתש סחפו עִמם נהרות רחבים חול וחרסיות שהושקעו באגן הניקוז שנוצר במכתש, שהתמלא עם הזמן והפך לאגם. בשפך הנהר אל האגם, כמו שקורה לעיתים בכדור הארץ, נוצרה דלתה - שבה נמצאו בעבר מינרלים הקשורים להימצאותם של חיים. לפיכך, דגימה קטנה מאתר הדלתה יכולה להכיל חומרים שנספחו אליה מאיזור נרחב בהרבה על פני השטח של מאדים.
החללית צפויה לנחות סמוך לדלתה, ורכב החלל הספון בה ייסע על פני השטח וידגום חתיכות מרצפת המכתש ומהדלתה עצמה. מסלולו של רכב החלל תוכנן כך שהוא יבקר בקרקעות מתקופות גיאולוגיות שונות, וייתכן שנקבל לפיכך תמונה של התפתחות פני השטח לאורך זמן. בעתיד ייאספו דגימות אלו על ידי חללית נוספת שתנחת על פני השטח, והן יוטסו לאחר כבוד לניתוח נוסף בכדור הארץ, שבו ייבדק השדה המגנטי הקדמוני של מאדים וגילו המדויק של השטח.
אגב, מעבר למשימתו הראשית של רכב החלל לגילוי חיים או מאובני חיים, תגשים משימת "מאדים 2020" יעד נוסף בחקר החלל. לראשונה אי פעם ימריא מתוך "התמדה" כלי טיס שירחף בשמיו של עולם אחר [6]. לפיכך אולי לא תופתעו לשמוע ששמו של הרחפן, שיטוס בשדה הכבידה הנמוך של מאדים באמצעות מדחפים עוצמתיים, הוא "חדשנות". כן, באנגלית זה נשמע טוב יותר.
הערות והרחבות:
[2] מה מסתתר במטאוריט מאלן-הילז?
[3] https://en.wikipedia.org/wiki/Orbit_of_Mars
[4] Transient liquid water and water activity at Gale crater on Mars
[5] NASA Mars Rover Fully Analyzes First Martian Soil Samples
[6] NASA’s Ingenuity Mars Helicopter
לקריאה נוספת:
הפוסט שלנו על משימות החלל למאדים
פוסט דוקטורנט במחלקה למדעי כדור הארץ, סטנפורד, קליפורניה. חוקר גיאומורפולוגיה ויציבות של קרח בקטבים של כוכבי לכת במערכת השמש. לשעבר מנהל התוכן של העמותה
