ניתן לזהות בקלות את מאדים בשמי הלילה לפי הגוון האדום הבולט שלו. למעשה, הצבע האדום וכוכב הלכת מאדים הולכים יחד כמו כדור הארץ והאוקיינוסים שלו או שבתאי וטבעותיו. הודות לצי החלליות שחקרו את כוכב הלכת בעשורים האחרונים, ידוע שהצבע האדום נובע מאבק עשיר בתחמוצות ברזל, שמעניק את הצבע האדום לשורה ארוכה של חומרים, מחלודה ועד דם.
כלומר, הברזל שנקשר בסלעים של מאדים הגיב בשלב מסוים עם מים נוזליים, או מים וחמצן באוויר, בדומה לאופן שבו נוצרת חלודה בכדור הארץ. במשך מיליארדי שנים, תחמוצת הברזל התפרקה לאבק והתפשטה על פני כוכב הלכת הרביעי במערכת השמש על ידי רוחות, תהליך שנמשך גם היום. הרוחות החזקות שנושבות במאדים שחקו את פני השטח ופוררו מהם אבק, שאליו הצטרף גם אפר רב שנפלט מהרי הגעש שהיו פעילים בעברו הרחוק של כוכב הלכת.
הדעות עדיין חלוקות בנוגע למקור החמצן בתחמוצות הברזל של מאדים, בשאלה הבוערת האם מאדים היה ראוי אי פעם למגורים. אחת הסברות גורסת שבראשית ההיסטוריה של מאדים התקיימו עליו אוקיינוסים רחבי ידיים. ייתכן שהמים שבאו במגע עם תרכובות הברזל על פני השטח העבירו להן אטומי חמצן וגרמו להן להחליד.
עם זאת, מחקרים קודמים שבחנו את תחמוצת הברזל של מאדים על סמך תצפיות בלבד, לא מצאו עדויות למים. לפני כ-20 שנים, נאס"א מצאה חלקיקי המטיט במאדים - מינרל של ברזל שצבעו משתנה ויכול להיות גם אדום. חוקרי נאס"א האמינו שההמטיט נוצר בנוכחות מים לפני מיליארדי שנים, כשמאדים היה מכוסה באוקיינוסים. עם זאת, מחקר חדש שפורסם בכתב העת Nature Communications, שבו שולבו תצפיות חללית עם טכניקות מעבדה חדשות, מראה שצבעו האדום של מאדים מותאם טוב יותר לתחמוצות ברזל המכילות מים, הידועות בשם פריהידריט (Ferrihydrite).
"ניסינו ליצור העתק של אבק מאדים במעבדה תוך שימוש בסוגים שונים של תחמוצת ברזל. מצאנו שהפריהידריט מעורבב עם הסלע הגעשי בזלת, עם התאמה גבוהה למינרלים שזוהו בתצפיות החלליות על מאדים", אמר ד"ר אדומאס ולאנטינאס, מאוניברסיטת בראון בארה"ב, שהיה ממובילי צוות המחקר. "בהתבסס על כך שהפריהידריט יכול היה להיווצר רק בסביבה מימית, הרי שמשמעות הממצא היא שתחמוצת הברזל של מאדים החלידה מוקדם ממה שחשבנו, תוך שמירה על יציבות גם בתנאי מאדים הנוכחיים".
3 צפייה בגלריה
איור של מאדים, שמדמה את האוקיינוסים שהיו על פניו לפני 3.6 מיליארד שנים
(איור: Robert Citron/Handout, Reuters)
3 צפייה בגלריה
תרשים של התהליך בו הפך מאדים מכוכב לכת אפור ורטוב לכוכב לכת אדום ומאובק
(איור: European Space Agency)
ד"ר ולאנטינאס ועמיתיו יצרו את ההעתק של אבק מאדים באמצעות מטחנה מתקדמת, שסייעה להם להשיג גרגרי אבק השקולים בגודלם ל-1/100 משערת אדם. לאחר, מכן הם ניתחו את הדגימות תוך שימוש באותן הטכניקות של חלליות אשר סובבות את מאדים, מה שהוביל אותם לזהות בסופו של דבר את ההתאמה הטובה ביותר.
"המחקר הזה הוא תוצאה של מערכי הנתונים המשלימים מצי המשימות הבינלאומיות שחוקרות את מאדים מהאוויר ומגובה הקרקע", אומר קולין ווילסון, מדען שנמנה על צוותי המשימות מקפת שיירי הגז אקסו מארס (TGO) ומארס אקספרס (Mars Express) של סוכנות החלל האירופית (ESA). הניתוח של מארס אקספרס התמקד במינרלוגיה של האבק ועזר להראות שאפילו אזורים מאובקים מאוד במאדים מכילים מינרלים עשירים במים. בזכות המסלול הייחודי של מקפת שיירי הגז אקסו מארס , התאפשר לראות את אותו אזור בתנאי תאורה וזוויות שונות, כך שחברי צוות המחקר יכולים היו להפריד בין גודל והרכב החלקיקים, החיוניים ליצירה מחודשת של אבק מאדים בגודל הנכון בתנאי מעבדה.
מדע בין כוכבים: מאדים
בנוסף לנתונים הללו, הסתמכו החוקרים גם על נתונים של המקפת לסקר מאדים (MRO) אשר שוגרה על ידי נאס"א כמו גם על מדידות מבוססות הקרקע של קיוריוסיטי (Curiosity), פאת'פיינדר (Pathfinder) ואופורטוניטי (Opportunity). "אנחנו מחכים בקוצר רוח לתוצאות מהמשימות הקרובות דוגמת הרובר רוזלינד פרנקלין של סוכנות החלל האירופית (ישוגר על פי התכנון ב-2028), מה שיאפשר לנו לחקור לעומק מה הופך את מאדים לאדום", הוסיף קולין. "חלק מהדגימות שכבר נאספו על ידי רובר התמדה (Perseverance) של נאס"א, עתידות לחזור לכדור הארץ עם אבק ממאדים. ברגע שנכניס את הדגימות הללו למעבדה, נוכל למדוד בדיוק כמה פריהידריט מכיל האבק, ומה זה אומר על ההיסטוריה של המים - והאפשרות לחיים - על מאדים".
