המחקר על פני השטח והאטמוספרה של מאדים פותח כמה סודות קדומים. תודה למאמצים של סקרנות רובר ומשימות אחרות, מדענים מודעים כעת לעובדה שפעם זרמו מים על מאדים וכי כדור הארץ היה באווירה צפופה יותר. הם גם הצליחו להסיק מה המכניקה שהובילה לכך שהאווירה הזו התכלה, שהפכה אותה לסביבה הקרה והיבושה שאנו רואים שם כיום.
אך יחד עם זאת, זה הוביל לפרדוקס מסקרן למדי. בעיקרו של דבר, על פי ההערכה, למאדים היו מים חמים וזורמים על פני השטח שלו בתקופה בה השמש הייתה שליש חמה כמו שהיא כיום. זה ידרוש שהאווירה של מאדים תהיה דו תחמוצת הפחמן בשפע כדי לשמור על משטח חם מספיק. אך על סמך הממצאים האחרונים של רובר הסקרנות, לא נראה שזה המצב.
ממצאים אלה היו חלק מניתוח הנתונים שנלקחו על ידי מכשיר הכימיה והמינרלוגיה של ה- Curiosity Curiosity (CheMin), ששימש לחקר התוכן המינרלי של דגימות קידוח במכתש גייל. תוצאות ניתוח זה פורסמו לאחרונה ב המשך האקדמיה הלאומית למדע, שם צוות המחקר הצביע על כך שלא נמצאו עקבות של פחמימות בדגימות שנלקחו ממיטת האגם העתיקה.
כדי לפרק אותה, ראיות שנאספו על ידי סקרנות (ועוד שלל פוחדים, נחתים ומסלולי מסלול אחרים) הובילו את המדענים למסקנה שלפני כ -3.5 מיליארד שנה, לפני שטח מאדים היו אגמים ונהרות זורמים. הם גם קבעו, בזכות הדגימות הרבות שצולמו סקרנות מאז שנחתה במכתש גייל בשנת 2011, שמאפיין גאולוגי זה היה בעבר מיטת אגם שהתמלאה בהדרגה בשקעי משקע.
עם זאת, למאדים היו מספיק חמים למים נוזלים להתקיים, האטמוספירה שלהם הייתה צריכה להכיל כמות מסוימת של פחמן דו חמצני - מה שמספק אפקט חממה מספיק כדי לפצות על החום המופחת של השמש. מכיוון שדגימות סלע במכתש גייל פועלות כמתעד גיאולוגי לאילו תנאים היו כמו לפני מיליארדי שנים, הם בוודאי היו מכילים הרבה מינרלים קרבונט אם זה היה המצב.
פחמימות הן מינרלים הנובעים מפחמן דו חמצני המשלב יונים טעונים חיוביים (כמו מגנזיום וברזל) במים. מכיוון שהתברר כי יונים אלו נמצאים באספקה טובה בדגימות של סלע מאדים, וניתוח שלאחר מכן הראה כי התנאים מעולם לא הפכו לחומציים עד כדי כך שהקרבונטים היו מתמוססים, אין שום סיבה נראית לעין לכך שהם לא יופיעו .
יחד עם צוותו, תומס בריסטוב - החוקר הראשי של מכשיר CheMin בנושא סקרנות - חישב מה תהיה הכמות המינימלית של פחמן דו חמצני באטמוספירה, וכיצד ניתן היה להצביע על כך על ידי רמות הקרבונט המצויות בסלעי מאדים כיום. לאחר מכן הם עברו את נתוני מכשיר CheMin בשווי השנים כדי לבדוק אם יש אינדיקציות למינרלים אלה.
אולם כפי שהסביר בהודעה לעיתונות של נאס"א לאחרונה, הממצאים פשוט לא הסתדרו:
"הושפענו במיוחד מהיעדרם של מינרלים פחממתיים בסלע משקע שהבדל בדק. זה יהיה ממש קשה להשיג מים נוזליים אפילו אם יש פי מאה יותר פחמן דו חמצני באטמוספירה ממה שהראיות המינרליות בסלע אומרות לנו. "
בסופו של דבר בריסטוב וצוותו לא הצליחו למצוא אפילו כמויות של פחמימות בדגימות הסלע שניתחו. אפילו אם רק כמה עשרות מיליברברים של פחמן דו חמצני היו נוכחים באטמוספרה כאשר קיים אגם במכתש גייל, הוא היה מייצר מספיק פחמימות כדי שה CheMin של Curiosity יגלה. ממצא אחרון זה מוסיף פרדוקס שמציק חוקרי מאדים כבר שנים.
בעיקרון, החוקרים ציינו כי קיים אי-התאמה רצינית בין מה שמאפיינים פני השטח מעידים על עברו של מאדים, לבין מה שיש עדויות כימיות וגאולוגיות לומר. לא רק שישנן הוכחות רבות לכך שכוכב הלכת היה באטמוספירה צפופה בעבר, יותר מארבעה עשורים של דימות מסלולית (ונתוני שטח פנים בשווי שנים) הניבו עדויות גיאומורפולוגיות רבות לכך שלמאדים היו בעבר מי שטח ומחזור הידרולוגי פעיל.
עם זאת, מדענים עדיין נאבקים לייצר מודלים המראים כיצד האקלים במאדים יכול היה לשמור על סוגי התנאים הנחוצים לשם כך. הדגם המוצלח היחיד עד כה היה מודל בו האווירה הכילה כמות משמעותית של CO2 ומימן. למרבה הצער, הסבר לאופן בו ניתן ליצור אווירה זו ומתמשכת נותר חמקמק.
בנוסף, העדויות הגיאולוגיות והכימיות לאווירה כזו שקיימת לפני מיליארדי שנים היו במחסור. בעבר, סקרים של אורפים לא הצליחו למצוא עדויות למינרלים קרבונטיים על פני מאדים. קיווה שמשימות שטח כמו סקרנות יוכלו לפתור זאת על ידי לקיחת דגימות אדמה וקדיחה במקום שידוע כי מים קיימים.
אך כפי שהסביר בריסטוב, המחקר של צוותו סגר את הדלת ביעילות:
"זו הייתה תעלומה מדוע לא נראה הרבה פחמתי מהמסלול. אתה יכול לצאת מהשבלון באומרו שהפחמימות עדיין יכולות להיות שם, אבל אנחנו פשוט לא יכולים לראות אותם ממסלול כי הם מכוסים באבק, או קבורים, או שאנחנו לא מסתכלים במקום הנכון. תוצאות הסקרנות מביאות למוקד את הפרדוקס. זו הפעם הראשונה שבדקנו פחמימות על הקרקע בסלע שאנחנו מכירים שנוצר משקעים שהופקדו מתחת למים. "
לפרדוקס זה ישנם כמה הסברים אפשריים. מצד אחד, חלק מהמדענים טענו כי אגם מכתש הגייל לא היה גוף פתוח של מים והוא אולי מכוסה בקרח, שהיה דק דיו כדי לאפשר להיכנס למשקעים. הבעיה בהסבר זה היא שאם זה היה נכון, היו נשארים אינדיקציות ברורות מאחור - שיכללו סדקים עמוקים בסלע המשקעי הרך.
אך מכיוון שלא נמצאו אינדיקציות אלה, מדענים נותרים עם שתי שורות ראיות שאינן תואמות. כפי שניסח זאת Ashwin Vasavada, מדען הפרוייקטים של Curiosity:
"חציית הסקרנות דרך ערוצי נחל, דלתות ומאות רגלי בוץ אנכיות המופקדות באגמים קדומים קוראת למערכת הידרולוגית נמרצת שתספק את המים והמשקעים כדי ליצור את הסלעים שאנחנו מוצאים. פחמן דו חמצני, מעורבב עם גזים אחרים כמו מימן, היה המועמד המוביל להשפעה ההתחממת הדרושה למערכת כזו. נראה כי התוצאה המפתיעה הזו מוציאה אותה מהריצה. "
למרבה המזל, אי התאמות במדע הן המאפשרות פיתוח תיאוריות חדשות וטובות יותר. וככל שנמשך הבדיקה במשטח המאדים - אשר ייהנה מהגעת ה ExoMars וה מאדים 2020 משימות בשנים הבאות - אנו יכולים לצפות שיבואו ראיות נוספות. יש לקוות שזה יעזור להצביע על דרך להחלטה לפרדוקס זה, ולא לסבך ביתר שאת!
