לפני מיליארדי שנים היו על פני מאדים מים נוזליים בצורת אגמים, נחלים ואפילו אוקיינוס שכיסה חלק ניכר מחצי הכדור הצפוני שלו. העדויות לעבר חם ורטוב יותר זה נכתבות במקומות רבים ברחבי הנוף בצורה של מאווררי סחף, דלתות ומרבצי חימר עשירים במינרלים. עם זאת, למעלה מחצי מאה מדענים מתלבטים אם קיימים מים נוזלים במאדים או לא.
על פי מחקרים חדשים של נורברט שורגהופר - המדען הבכיר במכון הפלנטרי למדע - מים עלולים להיווצר לסירוגין על פני מאדים. בעודם קצרי מועד מאוד (כמה ימים בשנה בלבד), הנוכחות הפוטנציאלית של תריסים עונתיים על פני המאדים תספר לנו הרבה על מחזורי העונה של הכוכב האדום, כמו גם תסייע לפתור את אחת התעלומות המתמשכות ביותר שלו.
המחקר של שורגהופר, שכותרתו "מאדים: הערכה כמותית של התכת קרוקוסים מאחורי בולדרים", הופיע לאחרונה ב כתב העת האסטרופיזי. כדי לענות על השאלה אם כפור מים עונתי יכול להמיס, ובכך לייצר מים נוזליים, שקל שורגור את חבילת המודלים הכמותיים, כמו גם מידע מעודכן על הסעת חום ומודל איזון אנרגטי משטח תלת ממדי.
אמנם חלק ניכר מהמים שהיו קיימים בעבר על מאדים נשמרו בצורת כובעי הקרח הקוטביים שלהם, אך קשה מאוד לקבוע את נוכחותם של מים נוזליים. הכוכב עובר מחזורים עונתיים כמו כדור הארץ, מה שיוביל למסקנה שהקרח הזה נמס מעת לעת. עם זאת, סביבת הלחץ הנמוך ושינויי הטמפרטורה המהירים במאדים גורמים לקרח זה להעצם הרבה לפני שהוא מגיע לנקודת ההתכה שלו.
במאדים הלחץ האטמוספרי נע בין 0.4 ל- 0.87 קילופסקלים (kPa), שזה שווה ערך לפחות מ- 1% מכדור הארץ בגובה פני הים. זה מציב אותו קרוב ללחץ הנקודה המשולשת של H2O - הלחץ המינימלי הדרוש למים נוזליים להתקיים. בינתיים, המשטח מתחמם מהר מאוד כאשר הוא חשוף לשמש, מה שמביא לשינויים מאסיביים בטמפרטורה לאורך היום.
כפי שהסביר שורגופר בהודעה לעיתונות של PSI לאחרונה:
"במאדים יש שפע אזורים עתירי קרח קרים ושפע אזורים נטולי קרח חמים, אך אזורים קפואים שבהם הטמפרטורה עולה מעל נקודת ההתכה הם נקודה מתוקה שכמעט בלתי אפשרי למצוא. המקום המתוק הזה הוא היכן שייווצרו מים נוזליים. "
שורגהופר רואה את ה"נקודות המתוקות "הללו כממוקמות בקווי הרוחב האמצעיים סביב טופוגרפיה בולטת (למשל סלעים ותצורות סלע גבוהות). במהלך החורף אזורים אלה היו מטילים צללים ללא הרף, ויוצרים סביבות טמפרטורה קרות מאוד בהן כפור מים יכול להצטבר.
בבוא האביב, אותם כתמים היו נחשפים לאור שמש ישיר. זה יביא לחימום הכפור של מים עד קרוב לנקודת ההיתוך של מים לאחר יום אחד או יומיים של מאדים (aka sols). על פי חישובי המודל המפורטים של שורגהופר, הטמפרטורה הייתה משתנה במהירות רבה, ועולה מ -128 מעלות צלזיוס בבוקר ל -10 מעלות צלזיוס עד הצהריים.
בכל מקום בו משקעי כפור המים הללו נוצרו על קרקע עשירה במלח, נקודת ההתכה שלהם הייתה מדוכאת עד לנקודה בה היא תתמוסס -10 מעלות צלזיוס. המשמעות היא שלא כל הכפור יעבור לעצמו והופך לגזי. חלקו יהפוך למלחות שיימשכו עד שכל הקרח יימס או הפך לאדי. תבנית עונתית זו תחזור שוב בשנה שלאחר מכן.
בדומה למה שקורה באזור הקוטב הדרומי, כפור פחמן דו חמצני עלול להצטבר גם במהלך החורף באזורים המוצלים שמאחורי הטופוגרפיה הבולטת. התכה של כפור מים תתקיים אפוא רק לאחר שהתאדות הקרח היבש - נקודה שלפי המדענים מכנים אותה "תאריך הכרכום". סולייה אחת או שתיים לאחר תאריך זה, קרח מים נוזלי יתחיל להפשיר ליצירת מים - המכונה "נמס כרכום".
ממצאים אלה מתבססים על ניסויים קודמים שנערכו על ידי נאס"א והראו כיצד סביבות עשירות בכלור על מאדים יהיו המקום הסביר ביותר למצוא מים. מחקר דומה נערך על ידי צוותי מדע רבים ששאלו האם תכונות עונתיות סביב אזורי המשווה של מאדים - המכונים "מדרונות מדרון חוזרים" (RSL) או "פסי מדרונות" - הם תוצאה של התפתחות מלחים.
עד כה ישנן עדויות סותרות לגבי הגורמים לתכונות אלה והאם הן תוצאה של מפולות של חול (מנגנונים "יבשים") או מים נוזליים ממעיינות מי תהום, קרח משטח התכה או היווצרות מלחים (מנגנונים "רטובים") . כפי שהסביר שורגור, מחקריו והמודלים שלו הם אינדיקציה נוספת לכך שאסכולת המחשבה "הרטובה" נכונה.
"לענות על השאלה אם התכה של קרוקוס של קרח מים עונתי מתרחש בעצם במאדים, דרשה שלל חישובים כמותיים מפורטים - המספרים באמת חשובים. לקח עשרות שנים לפתח את המודלים הכמותיים הנחוצים. "
הקיץ, של נאס"א מאדים 2020 רובר ישגר מכף קנברל בכדי להתחיל את מסעו בן חצי שנה למאדים. ברגע ששם הוא יצטרף סקרנות ושלל משימות אחרות שמחפשות כעת עדויות לעברו המימי של מאדים. עם כל מזל, ניתן למצוא גם הוכחות ישירות לכך שמים נוזלים קיימים שם כיום! מלבד לקיים דיון בן עשרות שנים, יהיו אלה חדשות טובות לכל אלה המקווים להגיע לשם בעתיד!
