מאדים, צילום דרך Pixabay
לפני כ -3.5 מיליארד שנה החל מאדים לעבור מאקלים רטוב יותר וחם יותר לכוכב הלכת היבש והקר שאנו רואים כיום. תקופה זו של שינוי גיאולוגי, המכונה התקופה ההספרינית, הייתה תקופה סוערת. הכוכב האדום ראה התפרצויות געשיות נפוצות והצפות קטסטרופליות כשקרח נמס מיהר לתוך מכתשים רחבים ויוצרים אגמים. אסונות טבע אלו חצבו רשת אגן אל פני השטח שנקראו תעלות יצוא, ושוחקות את השטח ומעצבות מחדש את נוף כדור הארץ. הסוף המדויק של התקופה הגיאולוגית הזו בתולדות מאדים אינו ידוע, אך מדענים נותנים הערכה גסה של לפני 3 מיליארד שנה.
מאוחר יותר, רבים מתעלות היציאה הללו התכסו בלבה, וקברו עדויות להיסטוריה הגאולוגית של מאדים. אך כעת, מפה חדשה של פני האדמה של הכוכב מראה לראשונה כיצד נראה אחד הערוצים הקבורים הללו בשלושה ממדים. הממצאים, שהתפרסמו היום בכתב העת Science, משחזרים את מארטה וואליס, הגדולה מבין הערוצים הצעירים ביותר במאדים. מארטה וואליס ממוקם באזור אליסיום פלאניציה, מרחב של מישורים לאורך קו המשווה והאזור הגעשי הצעיר ביותר בכוכב הלכת .
כדי ליצור את המפה התלת-ממדית, החוקרים השתמשו בנתונים של מכ"ם רדוד, מכשיר שמבקש מים נוזלים או קפואים מתחת לקרום מאדים. הטכנולוגיה, המכונה SHARAD, נמצאת על גבי חללית החללית Orbiter של Mars NASA, שכעת סובבת את כדור הארץ בכדי לחקור את האקלים שלו. מכ"ם הצליל המסלול של SHARAD פועל באופן זהה לסריקות הדמיה רפואית. זה שולח איתותים אל פני השטח שחלקם חוזרים אוטומטית לחללית. האותות שאינם מתנפחים בקלות עלולים לחדור לקרום של מאדים ולרשום מבנים קבורים לפני שהם חוזרים למכשיר. הנתונים מופיעים בחתכים דו-ממדיים, המחוברים אז זה לזה לבניית הייצוג התלת-ממדי. באופן זה נחשפה מערכת ערוצים מחורשת עמוקה.
הדמיה תלת מימדית של ערוצי מארטה וואליס הקבורים מתחת לפני השטח של מאדים. תמונה באמצעות מוסד סמית'סוניאן / נאס"א / JPL-Caltech / אוניברסיטת ספינזה ברומא / צוות MOLA / USGS
מערכת הערוצים, שגילה איפשהו בין 10 מיליון לחצי מיליארד שנה, משתרעת על פני 60 מיילים רוחב ומשתרעת על פני יותר מ -600 מיילים. ממה שניתן לראות על מארטה וואליס מפני השטח, התעלות דומות במבנהן למערכות תעלה עתיקות יותר, שמיוחסות להיספריה אך הלבה שהעלתה רבים מתכונותיהם הקשתה על החוקרים לערוך הערכות מדויקות לגבי עומקה.
הנתונים החדשים מגלים כי גודל השחיקה עבור מארט וואליס אכן הוערך: הערוץ הראשי ברוחב 25 הקילומטר הוא עמוק לפחות פי שניים מההערכות הקודמות שהצביעו עליו. המפה מציגה מספר ערוצים מוטלים הניגשים לערוץ הראשי העמוק והרחב יותר. תעלות אלה שכבו פעם לאורך סדרה של ארבעה איים, שיטפונות נשחקו לגבעות דמויות דמעה.
החוקרים גילו כי הגיאומטריה של התכונות דומה לאלה של התעלות העתיקות ביותר של כדור הארץ, אשר פחות מוסתרים על ידי לבה, מה שמקל עליהם את הלימוד. זה גם מצביע על כך שניתן היה לגלף את מרת וואליס לגמרי על ידי מים, אומר מחבר המחקר הראשי, גארת 'מורגן, גיאולוג במרכז המוזיאון הלאומי לחלל ומחקר פלסטינים. למעשה, מרבית מדעני מאדים מקבלים כי תעלות היציאה למאדים נחצבו על ידי מים. לבה מוציאה מנהרות דרך שחיקה תרמית המחממת את השטח, אך מורגן טוענת כי תהליך זה אינו מתקבל על הדעת לסולם השחיקה בערוצי Marte Valle. מהירות המים הממהרים יעילה גם בשחיקה וזרימת הלבה שעלולה להיתקע על הסלע, אומר מורגן. בנוסף, לבה יוצרת מנהרות שאינן רחבות ככלל - בדרך כלל רק כמה מיילים לרוחב - כך שמנהרות שהתמוטטו לא יכלו להסביר את גודלן הרחב של התעלות.
בעזרת המפה הצליחו החוקרים לאתר את מקור מי השיטפון: חלק קבור כעת משבר Cerberus Fossae, סדרת בקיעים על פני כדור הארץ. החוקרים טוענים כי מים ממאגר עמוק מתחת לפני השטח של מאדים שוחררו על ידי פעילות טקטונית או וולקנית סמוכה, והם פעלו במהירות ליצירת התעלות. הערוצים הללו היו יכולים להיות פרשת זמן קצר ", אומר מורגן. "השבר היה מחבר את מי התהום האלה לפני השטח. לאחר משך זמן קצר של שבועות או חודשים המקור היה מותש. "
אך מדוע היו מים במאגר ההוא בתקופה בה מאמינים כי שאר מאדים היו יבשים? מים, לדעת החוקרים, יכלו לאסוף באקוויפרים מתחת לפני השטח במהלך ההספריאן. מים אלה היפותטית היו יכולים להישאר יציבים בצורה נוזלית זמן רב לאחר סיום ההספריאן. מורגן מרגיש שמפת התלת ממד עשויה לספק הוכחות נוספות שתומכות בהשערה זו, ומראות שמאדים היו מקום רטוב בעבר - בניגוד לעבר העתיק ביותר.
יותר מ 20 תעלות יצוא דומות פרושות על פני כדור הארץ, אורכן מאות קילומטרים. הבולטים ממוקמים בשריזה פלניטיאה, מישור וולקני מעגלי בחצי הכדור הצפוני של מאדים. הגדול ביותר, Kasei Valles, פועל לאורך 1, 500 מיילים לאורך המישור.
שיטפונות קטצמלמיים כמו אלו שעיצבו את תעלות מאדים אינם ייחודיים לכוכב האדום. לפני בערך 14, 000 שנה, המבול הגדול ביותר הידוע על פני כדור הארץ צץ מאגם מיסולה, גוף מים פרהיסטורי שהיה קיים בסוף עידן הקרח האחרון במונטנה של ימינו. המים נשחקו בחלק מהנוף של מדינת וושינגטון, ויצרו את אזור הגלגלים התעלות, שטח שדומה לתעלות היציאה של מאדים. הערוץ הראשי של מארטה וואליס מוערך בעומק של 226 עד 371 רגל, עומק זהה לזה של Scablands ערוצים.
אז אם נוצרו תעלות היציאה הרחבות של מאדים על ידי שופך מים, השאלה נשארת: איפה הכל לפני כן?
חלק ממנו התאדה, נסחף אל קטבי הכוכב, ושקע כקרח על כובעי קוטב, מורגן אומר. בדומה לאלה שיש לנו על כדור הארץ, הקצוות הקוטביים בכוכב האדום מכוסים בשכבות קרח בעובי קילומטרים. המים גם היו יכולים להתגבש באזורים רדודים מתחת לפני השטח, ושם קפאו גם הם - בשנת 2008, משימת הפניקס של נאס"א אישרה כי קרח קיים באדמה הנקבובית המהווה חלק ניכר משטח כדור הארץ.
אפשרות אחרת, טוענת מורגן, היא שהמים העתיקים ברחו עמוק מתחת לפני האדמה, ויוצרים מאגר גדול המצפה לסיכויו להציף שוב.
