על פי עדויות שנאספו על ידי ריבוי מסלולי רובוטים, רוברים ונחתים במהלך כמה עשורים, מדענים מבינים שמאדים היה בעבר מקום חם ומימי. אך לפני 4.2 ל- 3.7 מיליארד שנים, הדבר החל להשתנות. כאשר נעלם השדה המגנטי של מאדים, אט אט החלה להתפשט אטמוספירה על ידי רוח שמש, מה שהשאיר את פני השטח קר ויבש ולא איפשר קיום של מים בצורה נוזלית.
בעוד שחלק גדול ממי הפלנטה מרוכזים כעת בכמויות הקרח הקוטביות, מדענים העריכו כי חלק מהמים העבריים של מאדים עדיין יכולים להימצא מתחת לאדמה. הודות למחקר חדש שנערך על ידי צוות מדענים איטלקים, כעת אושר כי מים נוזלים עדיין קיימים מתחת לאזור הקוטב הדרומי של מאדים. תגלית זו שמה קץ לתעלומה של חמש עשרה שנה וחיזקה את הפוטנציאל למשימות עתידיות למאדים.
המחקר, שכותרתו "עדויות ראדאר למים נוזליים תת-סיבוכים במאדים", הופיע לאחרונה בכתב העת מדע. המחקר הובל על ידי רוברטו אורוסיי מהמכון הלאומי לאסטרופיזיקה (INAF) באיטליה, וכלל חברים מסוכנות החלל האיטלקית (ASI), המרכז ESA לתצפית כדור הארץ (ESRIN), ומצפות תצפית מרובות, מוסדות מחקר ואוניברסיטאות.
עד כה, משימות רובוטיות חשפו עדויות רבות למי העבר במאדים. אלה כוללים עמקי נחלים מיובשים ותעלות יצוא ענקיות שהתגלו על ידי מסלולי אור, וראיות על קרקעות עשירות במינרלים שיכולות להיווצר רק בנוכחות מים נוזליים על ידי חובבי הנחתים. עדויות מוקדמות מטעם ה- ESA מאדים אקספרס הבדיקה הראתה כי קרח מים קיים בקטבים של כדור הארץ והוא קבור בשכבות שזורות אבק.
עם זאת, מדענים חשדו זה מכבר כי מים נוזליים יכולים להתקיים מתחת למכסי הקרח הקוטביים, באותה צורה שבה מאמינים כי מים נוזליים עומדים בבסיס קרחונים כאן בכדור הארץ. בנוסף, הימצאות מלחים על מאדים עלולה להפחית עוד יותר את נקודת ההיתוך של מים מתחת לפני השטח ולהשאירם במצב נוזלי, למרות הטמפרטורות תת-אפסיות שנמצאות הן על פני השטח והן מתחת לאדמה.
במשך שנים רבות, נתוני ה- מארס אקספרס מכ"ם מתקדם של מאדים עבור מכשיר תת-קרקעי וצליל יונוספרה (MARSIS) - ששימש לחקר אזור הקוטב הדרומי - נותר חד משמעי. כמו כל מכ"ם החודר לקרקע, מכשיר זה מסתמך על קטעי רדאר כדי למפות טופוגרפיה של פני השטח ולקבוע את תכונות החומרים שנמצאים מתחת לפני השטח.
למרבה המזל, לאחר ניתוח ניכר הצליח צוות המחקר לפתח טכניקות חדשות המאפשרות להם לאסוף מספיק נתונים ברזולוציה גבוהה כדי לאשר את נוכחותם של מים נוזליים מתחת לכובע הקרח הדרומי. כפי שאנדראה סיקצ'טי, מנהלת התפעול של MARSIS וסופר-שותף בעיתון החדש, ציינה:
"ראינו במשך שנים רמזים לתכונות מעניינות מתחת לפני השטח, אך לא יכולנו לשחזר את התוצאה ממסלול למסלול, מכיוון שקצב הדגימה והרזולוציה של הנתונים שלנו היו נמוכים מדי. היינו צריכים למצוא מצב הפעלה חדש כדי לעקוף קצת עיבוד מהספינה ולהפעיל קצב דגימה גבוה יותר ובכך לשפר את הרזולוציה של טביעת הרגל של מערך הנתונים שלנו: כעת אנו רואים דברים שפשוט לא היו אפשריים לפני כן. "
מה שהם מצאו הוא שאזור הקוטב הדרומי מורכב משכבות רבות של קרח ואבק עד לעומק של כ -1.5 ק"מ על שטח של 200 ק"מ, והיה בו שטח אנומלי בגודל של 20 ק"מ. כפי שהסביר רוברטו אורוסיי, החוקר הראשי של ניסוי MARSIS ומחבר הראשי של העיתון, בהודעה לעיתונות האחרונה של ESA:
"אנומליה זו מתחת לפני האדמה במאדים יש תכונות מכ"ם התואמות מים או משקעים עשירים במים. זהו רק אזור לימודים אחד קטן; זה סיכוי מרגש לחשוב שיכולים להיות יותר מכיסי המים התת-קרקעיים הללו במקומות אחרים, שטרם יתגלו. "
לאחר ניתוח המאפיינים של אותות הרדאר המוחזרים והתחשב בהרכב המרבצים שכבתיים ופרופילי הטמפרטורה הצפויים מתחת לפני השטח, הגיעו המדענים למסקנה כי התכונה ברוחב 20 ק"מ היא ממשק בין הקרח לגוף יציב של מים נוזליים. . כדי ש- MARSIS תוכל לזהות פיסת מים כזו, היא צריכה להיות בעובי של כמה עשרות סנטימטרים לפחות.
ממצאים אלה מעלים גם את האפשרות שיש חיים במאדים, גם עכשיו וגם בעבר. זה מבוסס על מחקרים שמצאו חיים מיקרוביאליים באגם ווסטוק, שנמצא כ -4 ק"מ (2.5 מייל) מתחת לקרח באנטארקטיקה. אם החיים יכולים לשגשג בסביבות מלוחות ו subglacial על פני כדור הארץ, ייתכן כי הם יוכלו לשרוד גם על מאדים. קביעה אם זה המקרה תהיה מטרת המשימות הקיימות והעתידות למאדים.
כדמיטרי טיטוב, אחד מהקבוצות מאדים אקספרס מדען הפרויקט, הסביר:
"משך הזמן הארוך של מאדים אקספרס, והמאמץ המתיש שעשה צוות הרדאר להתגבר על אתגרים אנליטיים רבים, אפשרו את התוצאה המיוחלת הזו, והדגימה כי למשימה ולעומס המשא שלה עדיין יש פוטנציאל מדעי גדול. תגלית מרתקת זו היא נקודת השיא למדע הפלנטרי ותתרום להבנתנו את ההתפתחות של מאדים, את תולדות המים בכוכב הלכת השכן שלנו ואת קיומם. "
ה מאדים אקספרס הושק ב- 2 ביוני 2003, ויחגוג 15 שנה במסלולו של מאדים עד ה -25 בדצמבר השנה. בשנים הקרובות יצטרפו אליהם אנשי ה- ESA ExoMars 2020 שליחות, של נאס"א מאדים 2020 רובר, ומספר ניסויים מדעיים אחרים. המשימות הללו יסללו את הדרך למשימת צוותים פוטנציאלית, אותה נאס"א מתכננת לבצע עד 2030.
אם אכן יש מים נוזליים במאדים, הם יעברו דרך ארוכה לקראת הקלה במחקר עתידי ואפילו נוכחות אנושית מתמשכת על פני השטח. ואם יש עדיין מאדים במאדים, המחקר הקפדני של המערכות האקולוגיות שלו יסייע להתייחס לשאלה החשובה ביותר כיצד ומתי התגלעו החיים במערכת השמש.
