מאדים אינו כוכב לכת מת

בשנת 2003 גילו מספר קבוצות מדענים, עדויות לקיום גז מתאן באטמוספירה של מאדים. כעת הם השלימו סקר שהקיף את הרכב האטמוספירה בכל העונות במספר שנות מאדים. החידה נותרה בעינה: מה מקורו של המתאן הבוקע לפחות משלושה אתרים – גיאולוגי או אולי ביולוגי

מאדים של היום הוא עולם של מדבריות קרים, ללא חיים מכל סוג, לפחות לא על פני השטח. אכן נראה שמאדים היה קר ויבש במשך מיליארדי שנים, עם אטמוספירה כה דקיקה, כל מים נוזליים על פני השטח מיד יתאדו. גם הקרינה האולטרה סגולה של השמש חורכת את הקרקע.

המצב נראה עגום, אך מחקר שפורסם ביום חמישי האחרון בסיינס אקספרס בידי צוות מדענים מנאס”א וממספר אוניברסיטאות חושף תקוות חדשות לכוכב הלכת האדום. הגילוי החד משמעי הראשון של מתאן באטמוספירת מאדים מעיד על כך שמאדים עדיין חי, בין אם מהבחינה הביולוגית ובין אם מהבחינה הגיאולוגית.

“מתאן הוא גז שנהרס מיד באטמוספירה המאדימאית במגוון דרכים, כך שהגילוי של פלומות יציבות של מתאן בחצי הכדור הצפוני של מאדים בשנת 2003 מעיד על תהליך שוטף המשחרר את הגז.” אמר החוקר הראשי, מייקל מומה ממרכז טיסות החלל גודארד של נאס”א. “באמצע הקיץ בחצי הכדור הצפוני משתחרר מתאן בקצב השווה לזה של דליפת פחמימנים מאסיבית משדה פחם ונפט בסנטה ברברה, קליפורניה.”

לדבריו, עד כה התגלו שלושה מקורות נפרדים שמהם מאדים משחרר מתאן בעת הזו. “משמעות הדבר היא שיש לנו חלון לתהליכים המתרחשים מתחת לפני השטח של כוכב הלכת.”

מתאן – ארבעה אטומים של מימן הקשורים לאטום פחמן אחד – הוא המרכיב העיקרי בגז הטבעי על כדור הארץ. הוא מעניין את האסטרוביולוגים, משום שמרבית המתאן בכדור הארץ מגיע מהיצורים החיים המעכלים מזון. ואולם החיים אינם נדרשים כדי לייצר גז זה. גם תהליכים גיאולוגיים טהורים כגון חמצון של ברזל מייצרים את הגז. “נכון לעכשיו, אין לנו מספיק נתונים כדי לספר אם המקור המייצר את הגז הוא ביולוגי או גיאולוגי – או שניהם.” אמר מומה. “ואולם הממצאים כן מספרים לנו כי כוכב הלכת עדיין חי, לפחות במובן הגיאולוגי. זה נראה כאילו מאדים מאתגר אותנו ואמר היי, בואו תגלו מה המשמעות של המתאן.”

אם יצורים חיים מיקרוסקופיים מייצרים את המתאן, הם כנראה נמצאים מתחת לפני השטח, מקום שעדיין חם דיו לשמירתם של מים במצב נוזלי, כמו גם מקור אנרגיה ואספקת פחמן, דרושים לכל הצורות הידועות של החיים.”

“בכדור הארץ, שורדים מיקרואורגניזמים בעומק של 2-3 קילומטרים מתחת לאגן Witwatersrand בדרום אפריקה, מקום שבו רדיואקטיביות טבעית מפצלת את אטומי המים למימן מולקולרי (H2) ולחמצן. היצורים משתמשים במימן לאנרגיה. יתכן שיצורים דומים יכלו לשרוד מיליארדי שנים מתחת לשכבת כפור העד במאדים, מקום שבו המים נוזלים, הקרינה מספקת אנרגיה, ודו תחמוצת הפחמן – הגז הנפוץ ביותר באטמוספירת מאדים – מספק את הפחמן.” אמר מומה.

“גזים כמו מתאן, המצטברים באזורים תת קרקעיים אלה עשויים להשתחרר לאטמוספירה אם נקבוביות או סדקים נפתחים במהלך העונה החמה ומחברים את האזורים העמוקים לאטמוספירה בקירות מכתשים או בקניונים” אמר.

“חיידקים המייצרים מתאן ממימן ודו תחמוצת הפחמן היו אחת מצורות החיים הראשונות על כדור הארץ” אמר קארל פילצ'ר, מנהל המכון לאסטרובילוגיה של נאס”א, שתמך חלקית במחקר. “אם החיים התקיימו אי פעם על מאדים, הגיוני לחשוב שחילוף החומרים שלהם היה אמור לייצר מתאן מדו תחמוצת הפחמן שבאטמוספירת מאדים.

ואולם יתכן שתהליך גיאולוגי מייצר את המתאן במאדים, בין אם היום ובין אם לפני עידנים. על כדור הארץ, תהליך הפיכת ברזל חמצני (חלודה) לקבוצת המינרלים המכונה סרפנטין, יוצר מתאן, ועל מאדים תהליך זה יכול לפעול תוך שימוש במים, דו תחמוצת הפחמן והחום הפנימי של כוכב הלכת. אפשרות אחרת היא וולקניות: אף כי אין עדויות להרי געש פעילים על מאדים כיום, יתכן שמלכודות מתאן ישנות בתוך מערות קרח המכונות clathrates עשויות להשתחרר עתה.

הצוות גילה את המתאן במאדים באמצעות תצפית זהירה במאדים על פני כמה שנות מאדים שונות (ובכל העונות המאדימאיות) תוך שימוש בספקטרומטר המחובר לטלסקופי אינפרה אדום המופעל בידי אוניברסיטת הוואי ומצפה הכוכבים קק, שניהם במאונה קיאה, הוואי.

“צפינו ומפינו פלומות רבות של מתאן על מאדים, שבאחת מהן נפלטו 19 אלף טונות מתאן” אמר ג'רונימו ווילאנובה מהאוניברסיטה הקתולית של אמריקה בוושינגטון הבירה. וילנובה מוצב במרכז גודארד של נאס”א והוא שותף לאמר. “הפלומות נפלטו במהלך העונות החמות – האביב והקיץ – ככל הנראה בגלל שכפור העד שחסם סדקים ובקיעים התאדה, ואפשר למתאן להתפרץ לאוויר. באופן מוזר, בכמה מהפלומות נמצאו גם אדי מים ובאחרים לא.” אמר.

לפי הצוות, הפלומות נראו מעל שטחים שבהם היו עדויות לקיומו של קרח קרקעי עתיק או ערוצים של מים זורמים. לדוגמה, הפלומות מופיעות מעל אזורים בחצי הכדור הצפוני כגון מזרח ערביה, איזור נלי פוסאה, והרביע הדרום מזרחי של סיטריס מייג'ור, הר געש עתיק שקוטרו 1,200 קילומטרים.

יהיה צורך להיעזר במשימות עתידיות כמו המעבדה המדעית של מאדים שתשוגר ב-2011, כדי לאתר את מקור המתאן המאדימאי. דרך אחת לדעת האם החיים הם המקור לגז היא באמצעות מדידת יחסי האיזוטופים. איזוטופים הם גרסאות כבדים יותר של יסודות, לדוגמה דאוטריום הוא גרסה כבדה יותר של מימן. במולקולות מכילות מימן כמו מים או מתאן הדאוטריום הנדיר מחליף לעתים את אטומי המימן. מכיוון שהחיים מעדיפים להשתמש תמיד באיזוטופים הקלים יותר, אם במתאן יש פחות דאוטריום מאשר במים המשתחררים במאדים, זה סימן שהחיים הם המייצרים את המתאן.

בכל אופן, בין אם המחקרים העתידיים יקבעו כי מקור המתאן ביולוגי או גיאולוגי – דבר אחד ברור – מאדים אינו כוכב לכת מת, אחרי הכל.

לידיעה באתר נאס”א

באותו נושא באתר הידען:

• התגלו כמויות מתאן נוספות על מאדים
• חידת המתאן – האם שביט פגע במאדים?