האם יש צמחיה על המאדים?

ממצאים של השנים האחרונות של שתי חלליות אמריקאיות ה-Mars Global Surveyor והאודיסיאה נותנים תקווה מחודשת למצוא צמחיה

בתמונה: קטע מאיזור הקוטב הדרומי של מאדים שיש סבירות כלשהי שהגורמים המצולמים בו הם צמחים

מבין כל כוכבי הלכת מאדים הוא זה שמהלך קסם על האסטרונומים,זאת בשל מספר תכונות המקנות לו דמיון מסוים לכדור הארץ.סיבה ראשונה היא זווית הנטיה שלו הדומה לזו של כדור הארץ ,מה שמעיד על חילופי עונות בדומה לאלה שאנו מתנסים בהם מדי שנה בשנה :סתיו,חורף,אביב וקיץ הגם שהן ארוכות יותר מכיון שהשנה שלו שווה ל- 687 ימים ארציים. סיבה שניה היא היממה שלו הכמעט זהה לזו של כדור הארץ. יממה שלו שווה ל-24 שעות ו-37 דקות. סיבה שלישית היא נוכחות אטמוספרית.

אטמוספירת המאדים מכילה בעיקר 2 CO ,אך יחד עם זאת היא דלילה ביותר. יעיד על כך הלחץ האטמוספרי-7 מיליבר. סיבה רביעית והיא המעניינת ביותר,בקטבים שלו יש קרח. קרח הקטבים מתרחב בחורף ומתכווץ בקיץ. בעובדה זו הבחינו משעה שהחלו להפנות לעבר הכוכב טלסקופים.

בתצפיות שנעשו במאה ה- 19 הבחינו שבאותם איזורים המשתחררים מקרח, פני הקרקע מתכהים. ההשערה המקובלת היתה שאיזורים כהים אלה הם צמחים. היו אסטרונומים שטענו שהצבע הכהה הוא כחול ירקרק. צבע זה מתפשט מקו ההפשרה של הקרח לעבר קו המשווה .הרושם היה שבאביב ובקיץ נפלטת מכיפות הקטבים לחות המזינה סוג כל שהוא של צמחיה(בן בובה 1975: 98).

משעה שחלליות החלו לשדר ארצה תמונות של פני השטח ( עד היום שודרו לכדור הארץ למעלה מ000-,200 תצלומים מהמאדים) התברר שכיפת הקרח הצפונית מכילה בעיקר קרח מים וכיפת הקרח הדרומית מכילה בעיקר קרח CO2 (קרח יבש). גילויים אלה עוררו שאלות באשר לתקווה למצוא על פני המאדים צמחיה. צמחיה מטבעה זקוקה למים,כך שבאם בכל זאת היתה איזו שהיא תקווה לנוכחות שלה המקום היחידי שאפשר היה למצוא אותה היה בקוטב הצפוני.

ממצאים של השנים האחרונות של שתי חלליות אמריקאיות ה-Mars Global Surveyor והאודיסיאה נותנים תקווה מחודשת למצוא צמחיה. הממצאים הראשונים הם צילומים בפרט מאיזור הקוטב הדרומי ברזולוציות גבוהות ביותר עד .21 מטר לפיקסל. בצילומים מאיזור הקוטב הדרומי רואים בהם תצורות המזכירות צמחיה. הצילומים הבולטים ביותר הם הצילומים שהמספרים הקטלוגיים שלהם הם:
m0402021 ,m0402672 ,m0402186 (http://ida.wr.usgs.gov/). מתצורות אלה מוצאים
בתוך מכתשים. ממצאים אחרים הם אלה ששודרו ארצה על ידי חללית האודיסיאה ומהם עולה כי סמוך לקוטב הדרומי נמצאות מתחת לקרקע כמויות מים אדירות שאם היו מכסות את כדור הארץ הם היו מגיעים לגובה של 500 מטר.

אם אכן מדובר בצמחיה קשה לדעת באיזה סוגים מדובר מאחר והרזולוציה של התצלומים אינה חדה דיה כדי שאפשר יהיה להבחין בפרטים בסדר גודל של סנטימטרים בודדים. מכל מקום קיימת אפשרות לבחון התכנות של צמחיה מנקודת מבט נוספת.צמחיה שלא כבעלי חיים נושמת 2CO ופולטת חמצן. כאן יש לזכור שכלל ה-2 CO על כדור הארץ מהווה 0.045% מכלל האטמוספירה ומשקלו 10 בחזקת 14X 2.385 והוא מספיק לכלל הצמחיה הארצית. המאדים קטן יותר מכדור הארץ ,קוטרו 6800 ק”מ ולכן גם שטח הפנים שלו קטן יותר. אטמוספירת המאדים דלילה יותר וצפיפותה 1% מזו של כדור הארץ(Manson 1997).על פניו נתונים אלה יכולים לאפשר נוכחות צמחיה. מבחינת הצומח במקום, יש להם שפע של 2CO וכמויות בלתי נדלות של מים. באשר למכתשים שבתוכם נראית כנראה צמחיה ,מבחינה טופוגרפית גובהם מעל פני הקרקע נע בין 1-2 ק”מ ויש להביא בחשבון שהלחץ האטמוספרי בקרקעיתם גדול יותר מאשר מחוצה להם ,מה עשוי לעודד התפתחות צמחיה במקומות אלה.

אם הצמחייה אכן מתרכזת באיזורים מסויימים על המאדים מתבקשת מסקנה שכתוצאה מפליטת החמצן שלה,בעונת הפריחה שלהם ריכוזו של גז זה במקומות אלה גבוה יותר מהממוצע הגלובלי של המאדים.
עובדה חשובה שיש להתייחס אליה היא שצפיפות האטמוספירה משתנה מעונה לעונה כתוצאה מהצטמקות או התרחבות כיפת הקרח של הקוטב הדרומי.בקיץ האטמוספירה עשירה יותר ב CO2 ובחורף האטמוספירה מאבדת גז זה ( מזר:200112: ) ומכאן אפשר להסיק שעם בוא החורף ,כאשר ה CO2 מתעבה ומגיע לקרקע כקרח, הצמחייה מאבדת את מקור הגז החיוני לקיומה והיא הולכת ונובלת .עם בוא הקיץ, עם עליית ריכוזו של גז באטמוספירה היא מתחילה לפרוח מחדש. במקביל לכך עולה ויורד ריכוז החמצן באיזורים אלה בהתאם.

מכיון שהיממה של המאדים שווה לזו של כדור הארץ סביר להניח שגם השעון הביולוגי היומי של צמחיית המאדים דומה לזו שלכדור הארץ, אך בשל ריחוקו הגדול יותר של הכוכב מהשמש, כמות החום שהיא מקבלת מהשמש קטנה יותר. קבוע השמש של כדור הארץ הוא 1353 ואט/קמ”ר וזה של המאדים הוא 583 ואט/קמ”ר.כלומר קבוע השמש של המאדים הוא הוא % 0.43 מזה של כדור הארץ
Oliver1984:13)) ניצול יעיל יותר של אור השמש לתהליכים פוטוסינטטיים יחייב שטח פנים גדול כדי לקלוט כמות גדולה יותר של אור השמש או שבתהליך האבולוציה התפתחו מנגנונים ייחודיים המאפשרים
ניצול אפקטיבי יותר של אנרגיה זו.

מאחר וצמחיה ניזונה ממלחים שונים ויסודות כמו חנקן,גופרית,זרחן,סידן ואשלגו החיוניים להמשך
התפתחותה ואת אלה היא משיגה באמצעות השורשים היונקים אותם מהקרקע, אפשר להניח שבאיזורים
אלה ,מתחת לקרקע נמצאים המלחים אם כגבישים ואם כתמיסות במים התת-קרקעיים. אפשר יהיה על כן למצוא במקומות אלה ריכוזים גבוהים של היסודות הנ”ל.

דרך טובה לבדוק מודל זה היא הנחתת חלליות באותם מקומות בהם הובחנו תצורות אלה. חלליות אלה תצוידנה במעבדות ביולוגיות אוטומטיות בדומה לחלליות וויקינג והן תבצענה גם תמונות תקריב.החלליות תאסופנה דוגמאות אלה באמצעות זרועות רובוטיות ותכנסנה אותן למעבדות לצורך בדיקה. באם התוצאות תהיינה חיוביות תהיה בכך משום פריצת דרך מהחשובות ביותר שנעשו עד כה בחקר החלל.

* המאמר פורסם בכתב העת “אסטרונומיה” של האגודה הישראלית לאסטרונומיה, חורף 2002.

מקורות

1.בן בובה-תגליות במרחבי החלל הוצאת עם עובד 1975 206 עמ.

2.מזר ח.-“רוחות בכוכבי לכת וירחים” אסטרונומיה סתיו 2001 כרך 27 מס. 3 עמ. 8-14

3.
http://ida.wr.usgs.gov/fullers/divided/m04020/m0402021a.jpg

http://ida.wr.usgs.gov/fullres/divided/m04026/m0402672b.jpg

http://ida.wr.usgs.gov/html/m04021/m0402186.html

4Mercury January-February. .” Radiation in the Solar System” –Oliver B. M

13-12 p. 1984

5.Manson A-Mars and the development of life John Wiley and Sons 2nd Edition 1997