אשראי תמונה: NASA / JPL
ה- Rovers Spirit and Opportunity, הנוסעים כעת על פני מאדים, בוחנים יבשה גיאוגרפית יותר מהמדבר הכי יבש בכדור הארץ. למרות מכסי הקרח הקוטביים וכיסי המים הנוזלים החשודים מתחת לפני השטח של מרטיאן, כמות המים על מאדים היא רק כפית בהשוואה לשמורות האדירות המימיות של כדור הארץ. מדוע מאדים כל כך יבשים?
כוכבי הלכת הפנימיים של מערכת השמש שלנו - מאדים, כדור הארץ, ונוס ומרקורי - נוצרו על ידי הצטברות סלעים קטנים ואבק שהסתובבו סביב השמש בשנותיה הראשונות. אם כדור הארץ ומאדים עשויים מאותם סיבוך, הם היו צריכים להיוולד בערך אותו יחס מים.
מדענים רבים חושבים שמאדים היה מימי מאוד, אך איבד את האוקיינוסים שלו בגלל המסה הנמוכה של כדור הארץ. זה, בשילוב עם אווירה דקה, איפשרו לרוב המים על מאדים להתאדות לחלל.
אך על פי מחקר של ג'ונתן לונין ממעבדת הירח והפלנטרית באוניברסיטת אריזונה, הכוכב האדום היה יבש כבר מההתחלה.
לונין, כותבת בכתב העת "איקרוס" בשנת 2003 עם הקולגות ג'ון צ'יימברס, אלסנדרו מורבידלי ולורי לשין, מספרת שמאדים היה במקור עובר פלנטרי. בעיקרו של דבר, עובר פלנטרי הוא אסטרואיד גדול מאוד שיכול להיות מסיבי כמו מרקורי או מאדים. עובר קדם-מאדים זה היה קיים בחגורת האסטרואידים, שבאותה העת התפזרה באופן נרחב יותר במערכת השמש, והתפשטה בין 0.5 ל- 4 AU מהשמש. חגורת האסטרואידים העיקרית כיום נמצאת בערך בשעות 4 עד 4 AU, הממוקמת בין מאדים (1.5 AU) ליופיטר (5.2 AU).
לונין אומרת שמאדים גדל לגודלו הנוכחי מהצטברות אסטרואידים קטנים ושביטים קטנים יותר. לדבריו, כדור הארץ המסיבי יותר, בהשוואה, נוצר בעיקר מעוברים פלנטריים גדולים המתנגשים זה בזה.
"במקרה מאדים לא נפגעו מאסטרואידים ענקיים בזמן שכדור הארץ היה - הולכי הרגל המזל מול המזל", אומר לונין. "אבל מאדים הוכה על ידי גופים קטנים בהרבה מכיוון שהם כל כך רבים."
כדור הארץ מקיף כרגע את השמש ב- 1 באוגוסט. לונין אומרת שלעוברים פלנטריים במסלול זה לא היו מים רבים. מוקדם בהתפתחות השמש, במהלך היווצרות כוכבי לכת, הדיסק המאובק שהקיף את הכוכב הצעיר היה חם מאוד. תרכובות נושאות מים לא היו יכולות להיווצר בדיסק זה ב- 1 AU.
מכיוון שמאדים רחוק יותר מהשמש מכדור הארץ, וקרוב יותר לאזורים הקרירים וה"לחים "של חגורת האסטרואידים, נראה הגיוני שמאדים נולדו עם יותר מים. עם זאת, לונין אומרת שמאדים ככל הנראה רכש רק 6 עד 27 אחוז מהאוקיאנוס של כדור הארץ (אוקיינוס אדמה 1 = 1.5? 1021 ק"ג).
הסיבה לכך היא שחלק מהעוברים הפלנטריים שהיוו בסופו של דבר את כדור הארץ היו רוויים במים. בעוד ש -90 אחוז מהעוברים שהיוו את כדור הארץ היו מאזור 1 AU, ולכן יבשים, 10 אחוזים היו מ- 2.5 AU ואילך. עוברים שמגיעים ממרחק זה היו בעלי אספקת מים גדולה. אסטרואידים קטנים יותר שמגיעים ממרחק זה היו גם הם תורמים לאספקת המים של כדור הארץ. לכל היותר, לונין אומרת שרק 15 אחוז ממי כדור הארץ הגיעו משביטים.
למאדים, בינתיים, היה מזל רע להיוולד כסלע יבש יחיד. מאדים קיבל בסופו של דבר מעט מים מאוחר במשחק ההרכבה, לאחר שהליבה שלו כבר התגבשה וכמעט הגיעה למסה הנוכחית. על פי התרחיש של לונין, צדק צבר גם את המסה הנוכחית סביב הזמן הזה. כוח המשיכה של יופיטר נשאק אז אסטרואידים סמוכים או גרם להם להתפזר כלפי חוץ. הפרוטו-מאדים איכשהו נמלט והועבר בגלל כוח המשיכה של צדק, אך הופצץ על ידי האסטרואידים החוצה.
"ההשפעות של אסטרואידים ושביטים קטנים היוו" פורניר מאוחר "שהוסיף מים למאדים, בניגוד לתמונה של כדור הארץ שבה מים הוספו דרך התנגשויות עם עוברים בגודל מרקורי לאורך תקופת גידול של כמה עשרות מיליוני שנים, "כותבים המדענים.
למרות שמאדים לא מופיעים במודל המחשבים שלהם, המדענים חושבים שזה עשוי לשקף את האופי הכאוטי של היווצרות פלנטרית, שם הכיוונים של עוברים וכוכבי אסטרואידים הם בלתי צפויים ותוצאות רבות אפשריות.
"יש מידה לא מבוטלת של אקראיות בבניית כוכבי הלכת היבשתיים, כך שבסופו של דבר מאדים שלא קרה כדי להבטיח הרבה פלנטימסים עשירים במים זה התרחשות אפשרית," אומר אלן בוס ממכון קרנגי בוושינגטון. "יתכן וזה יעזור להסביר את מיעוט המים במאדים המודרניים."
הבדלים כאלה ביצירת הפלנטה עשויים להתרחש גם בכוכבי הלכת הפנימיים של מערכות סולריות אחרות. עד כה אסטרונומים יודעים על 104 כוכבים שיש להם כוכבי לכת המקיפים אותם. כל כוכבי הלכת החוץ-קוטביים שנמצאו עד כה הם ענקי גז, אך נראה כי כוכבי לכת יבשתיים כמו מאדים וכדור הארץ יכולים גם הם להקיף כוכבים רחוקים, למרות שאין לנו עדיין את הטכנולוגיה לזהות אותם.
אם כמה כוכבי לכת פנימיים יבשתיים נוצרים על ידי התנגשויות של מספר עוברים פלנטריים, בעוד שאחרים הם עוברים שרק אוספים שביטים ואסטרואידים לחים, אז לכוכבי לכת סביב כוכבים אחרים יכולים להיות כמויות שונות מאוד של מים. לונין מציעה כי התזמון והיווצרותם של כוכבי הלכת ענקי הגז בכל מערכת סולארית ישחקו תפקיד חשוב בתהליך זה, בדיוק כפי שיופיטר השפיע על אופיה של מערכת השמש שלנו.
לונין מחזיקה כיום בעיתון באקרוס, עם טום קווין ושון ריימונד מאוניברסיטת וושינגטון, על השונות האפשרית בשפע המים בכוכבי לכת יבשתיים סביב כוכבים אחרים. בנוסף, הוא עוקב בקפידה על הנתונים שנאספו על ידי רועבי הזדמנות MER ו- Opportunity, כמו גם את הלוויינים המקיפים כיום את מאדים.
"אודיסיאה, MER ומרס אקספרס יקבעו כמה מים קיימים כיום, בתקווה, ויספקו אילוצים טובים יותר לשפע המים בעבר", אומרת לונין. "אני מתעניין במיוחד בתוצאות הרדאר של MARSIS, ובתוצאותיו של יורשו - SHARAD."
MARSIS הוא מכשיר מכ"ם בלוויין "מארס אקספרס" שיכול לחפש את חמשת הקילומטרים הראשונים של קרום מרטי כדי לחפש שכבות של מים וקרח. סוכנות החלל האיטלקית מתכננת להטיס מכ"ם רדוד מתחת לפני השטח, שנקרא SHARAD, על מסלול הסיור של מאדים של נאס"א כדי לבדוק אם קרח מים קיים בעומקים הגדולים ממטר. בעוד של- MARSIS יכולת חדירה גבוהה יותר, יש לה רזולוציה נמוכה בהרבה מכפי ש- SHARAD תהיה.
המקור המקורי: מגזין אסטרוביולוגיה
