מחקר מגלה שלמאדים הקדום היה קצב הטעינה נמוך משמעותית של מי תהום, מה שמרמז שלמרות עדויות למים על פניו, משטר המים של כוכב הלכת היה שונה בתכלית מזה של כדור הארץ. ממצא זה, שנגזר משיטות מידול שונות, מדגיש את האתגרים בהבנת העבר ההידרולוגי של מאדים ויש לו השלכות על חקר עתידי וחיפוש אחר משאבי מים. (קונספט האמן.) קרדיט: twoday.co.il.com
מחקר מצביע על עתיק מַאְדִים הייתה לה הטענה מינימלית של מי תהום, שונה מאוד מדינמיקת המים של כדור הארץ, השפיעה על הבנתנו את האקלים שלו וסייעה למשימות עתידיות של מאדים.
מאדים היה פעם עולם רטוב. התיעוד הגיאולוגי של הכוכב האדום מראה עדויות למים הזורמים על פני השטח – מדלתות נהרות ועד לעמקים שנחצבו על ידי שיטפונות בזק עצומים.
אבל מחקר חדש מראה שלא משנה כמה ירד גשם על פני מאדים הקדום, מעט מאוד ממנו חלחל לאקוויפר בדרום הרמות הגבוהות של כוכב הלכת.
סטודנט לתואר שני באוניברסיטת טקסס באוסטין גילה את התגלית על ידי מודל של דינמיקה של טעינת מי תהום עבור האקוויפר תוך שימוש במגוון שיטות – ממודלים ממוחשבים ועד לחישובים פשוטים מאחורי המעטפה.
מאדים בצבע אמיתי, צולם על ידי משימת האמירויות מאדים באוגוסט 2021. קרדיט: קווין מ. גיל
טעינת מי תהום על מאדים
לא משנה מידת המורכבות, התוצאות התכנסו לאותה תשובה – הטענה זעירה של מי תהום של 0.03 מילימטרים בשנה בממוצע. זה אומר שבכל מקום שבו ירד גשם במודל, רק ממוצע של 0.03 מילימטרים בשנה יכול היה להיכנס לאקויפר ועדיין לייצר את צורות הקרקע שנותרו על כדור הארץ כיום.
לשם השוואה, הקצב השנתי של הטענת מי התהום עבור אקוויפרים טריניטי ואדוארדס-טריניטי המספקים מים לסן אנטוניו נע בדרך כלל בין 2.5 ל-50 מילימטרים בשנה, או בערך פי 80 עד 1,600 מקצב הטעינה של אקוויפר מאדים שחושב על ידי החוקרים.
יש מגוון סיבות אפשריות לקצב זרימת מי תהום כל כך נמוך, אמר הסופר הראשי אריק הייאט, דוקטורנט בבית הספר למדעי הגיאוגרפיה של ג'קסון. כאשר ירד גשם, ייתכן שהמים שטפו בעיקר את הנוף של מאדים כמי נגר. או אולי פשוט לא ירד גשם במיוחד.
השלכות על האקלים והחקירה של מאדים
ממצאים אלה יכולים לעזור למדענים להגביל את תנאי האקלים המסוגלים לייצר גשמים על מאדים מוקדם. הם גם מציעים משטר מים שונה מאוד בכוכב האדום ממה שקיים היום על פני כדור הארץ.
"העובדה שמי התהום אינם תהליך כה גדול יכולה לומר שדברים אחרים הם כאלה", אמר הייאט. "זה עשוי להגביר את חשיבות הנגר, או שזה יכול לומר שפשוט לא ירד כל כך הרבה גשם על מאדים. אבל זה פשוט שונה מהותית מאיך שאנחנו חושבים על (מים) על כדור הארץ".
התוצאות פורסמו בכתב העת איקרוס. מחברי העיתון הם מוחמד אפזאל שדאב, דוקטורנט בבית הספר ג'קסון וחברי הסגל שון גוליק, טימותי גודג' ומארק הסה.
הסופר הראשי אריק הייאט, דוקטורנט בבית הספר למדעי הגיאוגרפיה של UT אוסטין ג'קסון, עם כדור הארץ של מאדים. קרדיט: אוניברסיטת טקסס באוסטין / בית הספר למדעי הגיאוגרפיה של ג'קסון
המודלים המשמשים במחקר פועלים על ידי הדמיית זרימת מי תהום בסביבה "מצב יציב" בה זרימה ויציאה של מים לתוך האקוויפר מאוזנים. לאחר מכן שינו מדענים את הפרמטרים המשפיעים על הזרימה – למשל, היכן יורד גשם או הנקבוביות הממוצעת של הסלע – וצפו אילו משתנים אחרים יצטרכו לשנות כדי לשמור על המצב היציב ועד כמה המטענים הללו סבירים.
בעוד שחוקרים אחרים דימו זרימת מי תהום על מאדים באמצעות טכניקות דומות, המודל הזה הוא הראשון שמשלב את השפעת האוקיינוסים שהתקיימה על פני מאדים לפני יותר משלושה מיליארד שנים באגני Hellas, Argyre ו-Borealis.
המחקר משלב גם נתונים טופוגרפיים מודרניים שנאספו על ידי לוויינים. הנוף המודרני, אמר הייאט, עדיין משמר את אחד המאפיינים הטופוגרפיים העתיקים והמשפיעים ביותר של כדור הארץ – הבדל קיצוני בגובה בין חצי הכדור הצפוני – השפלה – לבין חצי הכדור הדרומי – הרמות – המכונה "הדיכוטומיה הגדולה". הדיכוטומיה משמרת סימנים של עליית מי תהום בעבר שבה מי תהום עלו מהאקוויפר אל פני השטח. החוקרים השתמשו בסמנים גיאולוגיים של אירועי העלייה בעבר כדי להעריך תפוקות מודל שונות.
על פני מודלים שונים, החוקרים מצאו שקצב הטעינה הממוצע של מי התהום של 0.03 מילימטרים בשנה תואם באופן הכי קרוב למה שידוע על הרשומה הגיאולוגית.
המחקר אינו עוסק רק בהבנת עברו של הכוכב האדום. יש לזה השלכות גם על חקר מאדים עתידי. הבנת זרימת מי התהום יכולה לעזור ליידע היכן למצוא מים היום, אמר הייאט. בין אם אתם מחפשים סימני חיים עתיקים, מנסים לתמוך בחוקרים אנושיים או מייצרים דלק רקטות כדי לחזור הביתה לכדור הארץ, חיוני לדעת היכן סביר להניח שהמים יהיו.
המחקר מומן על ידי נאס"אהמכון לגיאופיזיקה של אוניברסיטת טקסס, ומרכז ה-UT לחיים פלנטריים.
