אחד הדמיון העמוק ביותר בין כדור הארץ למאדים, זה שהופך אותו למטרה פופולרית למחקר ולחקירה, הוא נוכחות קרח מים על פני השטח שלו (בעיקר בצורה של כובעי הקרח הקוטביים). אבל אולי אפילו יותר מעניין הוא נוכחותם של קרחונים מתחת לפני השטח, וזה משהו שמדענים העריכו עליו הרבה לפני שאושרו את נוכחותם.
מטמון מים אלה מתחת לפני האדמה יכול לספר לנו הרבה על ההיסטוריה של מאדים, ויכולים אפילו להיות משאב לא יסולא בפז, אם בני אדם יבחרו להפוך את מאדים לביתם ביום מן הימים. על פי מחקר שנערך לאחרונה על ידי צמד מדענים מאוניברסיטאות טקסס באוסטין ואריזונה, ישנן גם שכבות קרח מתחת לכיפה הקרח הקוטבית הצפונית שיכולה להיות המאגר הגדול ביותר של המים על פני כדור הארץ.
הממצאים נשאו למחקר שפורסם לאחרונה ב מכתבי מחקר גיאופיזיים. את המחקר הוביל סטפנו נרוזי, סטודנט לתואר שני מאוניברסיטת טקסס במכון הגיאופיזיקה של אוסטין (UTIG), ונעזר בפרופסור ג'ק הולט ממעבדת הירח והפלנטרית של אוניברסיטת אריזונה (LPL).
לצורך המחקר, הסתמכו נרוזי ופרופ 'הולט על נתונים שנאספו על ידי מכשיר הרדאר הרדוד (SHARAD) על סיפון הכלי של ארגון הסיור של מאדים (MRO) - המסוגל לחדור עד 2.4 ק"מ (מטר וחצי) מתחת לתחתית פני השטח באמצעות גלי רדאר. מה שדיווחו היה גילוי של כמה שכבות של חול וקרח בערך 1.6 ק"מ מתחת לקוטב הצפוני של מאדים.
בחלק מהמקומות נמצא כי שכבות אלה היו 90% מים, ועל פי ההערכה הם שרידי יריעות קרח קוטב עתיקות. אם נמס, החוקרים מצביעים על כך שהם היו יוצרים אוקיינוס גלובלי בעומק של מטר וחצי לפחות. כפי שהסביר נרוזי בהודעה לעיתונות של חדשות UT, ממצא זה היה די מפתיע. "לא ציפינו למצוא כאן את קרח המים הרב הזה", אמר. "זה כנראה הופך אותו למאגר המים השלישי בגודלו במאדים אחרי מכסי הקרח הקוטביים."
הממצאים אוששו על ידי מחקר נפרד (עליו היה נרוזי מחבר משותף) שהובל על ידי חוקרים מאוניברסיטת ג'ונס הופקינס והופיע גם ב- מכתבי מחקר גיאופיזיים. לצורך מחקר זה, הצוות הסתמך על נתוני כוח הכבידה כדי להציב אילוצים על צפיפות האזור שמתחת לכומת הקרח הקוטבית. מהקריאות בצפיפות נמוכה שהם השיגו, העריכו כי שכבות הקרח והחול הם יותר מ 50% מים בסך הכל.
תגלית זו היא יתרון עבור מדענים מכיוון ששכבות אלה מהוות למעשה תיעוד של שינויי אקלים בעבר, וניתוח שלהם יכול לחשוף כמה דברים מעניינים מאוד על ההיסטוריה של כדור הארץ. בקיצור, הגיאומטריה וההרכב של שכבות אלה יכולות לעזור למדענים לקבוע אם האקלים המאדים היה אי פעם חיובי לחיים.
באשר לאיך שהמים הגיעו לשם, כותבים התיאורטרים שהם יצרו בתקופות עברו של התחממות וקירור במאדים. מדענים ידעו זה זמן רב שאירועים קרחוניים מתרחשים על מאדים שמונעים על ידי וריאציות במסלולו והטיה של כדור הארץ (בדומה לכדור הארץ). לאורך תקופות של כ- 50,000 שנה, מאדים נוטה יותר לכיוון השמש לפני שהוא חוזר בהדרגה למצב זקוף.
כאשר מאדים יושבים זקופים יותר, אזור המשווה מתחמם בעוד אזור הקוטב הצפוני מתקרר, וגורם לכובעי הקרח להתקדם. כאשר כוכב הלכת נוטה לכיוון השמש, אזור הקוטב מתחמם, וגורם לכסי הקרח להתמוסס. בתקופות אלו שרידי מכסי הקרח יתכסו בחול, מה שהגנה עליהם מבחינה היסטורית מפני חשיפה לשמש והתפוגגות באטמוספירה.
פרופ 'הולט, שהיה פרופסור למחקר ב- UTIG במשך 19 שנה לפני שהצטרף לאוניברסיטת אריזונה בשנת 2018, שימש כחוקר שותף עם צוות המדע SHARAD מאז שה- MRO הגיע למאדים בשנת 2006. באמצעות נתונים מכלי זה, MRO הצליחה גם לאשר את קיומם של קרחונים מתחת לפני השטח סביב אמצע מאדים
"למרבה ההפתעה, נפח המים הכולל בתוך משקעי הקוטב הקבורים הללו הוא בערך זהה לכל קרח המים הידוע שקיים בקרחונים ושכבות קרח קבורות ברוחב התחתון במאדים, והם בערך באותו גיל".
בעבר, מדענים חשבו שכובעי הקרח העתיקים אבדו, אך מחקר זה מגלה כי יריעת הקרח הצפונית שרדה מתחת לפני השטח של הכוכב, מסודרת כלהקות חלופיות של קרח וחול. מחקר זה לא סותר רק את ההנחה, אלא גם מספק תובנות חדשות וחשובות על חילופי קרח המים בין קטבי מאדים וקווי הרוחב האמצעיים.
אפשרות מרגשת נוספת היא הדרך בה חקר הקרחונים הללו יכול לעזור לקבוע האם מאדים היה אי פעם למגורים. כפי שהסביר נרוזי:
"הבנת כמות המים הזמינה ברחבי העולם לעומת הקטבים היא חשובה אם עומדים לרשותך מים נוזליים על מאדים. אתה יכול לקבל את כל התנאים הנכונים לחיים, אבל אם מרבית המים נכלאים בקטבים, אז קשה להיות מספיק מים נוזלים ליד קו המשווה. "
בזכות מספר הולך וגדל של משימות רובוטיות שנשלחו למאדים, מה שאנחנו יודעים על כדור הארץ צמח בקפיצות דרך. ועם כל תגלית חדשה מתגלה הצורך בחקירה נוספת. יום אחד בקרוב, אנו עשויים להגדיל את המאמצים הללו על ידי שליחת אסטרונאוטים אנושיים לשם, שאולי אף יסללו את הדרך להתיישבות אנושית.
וכשמגיעים האנשים האלה, נוכחותם של קרחונים מתחת לפני השטח תשחק תפקיד חשוב בה שלהם מאמצים.
