על פני כדור הארץ, חקר דגימות ליבות קרח הוא אחת משיטות רבות שבהן משתמשים מדענים כדי לשחזר את ההיסטוריה של שינויי האקלים שעברנו. הדבר נכון גם לגבי כיפת הקרח הצפונית של הקוטב של מאדים, המורכבת משכבות רבות של מים קפואים שהצטברו במשך עידנים. חקר השכבות הללו יכול לספק למדענים הבנה טובה יותר של האופן שבו השתנה האקלים של מאדים עם הזמן.
זה נותר אתגר מכיוון שהדרך היחידה שבה אנו מסוגלים לחקור את כיפות הקרח הקוטביות של מאדים כרגע היא ממסלול. למרבה המזל, צוות חוקרים מ-UC Boulder הצליח להשתמש בנתונים שהושגו על ידי ניסוי הדמיה ברזולוציה גבוהה (HiRISE) על סיפון ה- מסלול סיור מאדים (MRO) כדי לתאר כיצד התפתחו כיפות הקרח הצפוניות של הקוטב במהלך מיליוני השנים האחרונות.
המחקר נערך על ידי אנדרו וילקוסקי ופול היין, דוקטור. סטודנט ומרצה מהמעבדה לפיסיקת אטמוספירה וחלל (LASP) באוניברסיטת קולורדו בולדר. המחקר המתאר את ממצאיהם הופיע לאחרונה ב- כתב עת למחקר גיאולוגי (JGR),פרסום שמתוחזק על ידי ה האיחוד הגיאופיזי האמריקאי (AGU).
מכשיר HiRISE, לפני ששולב ב-MRO. קרדיט: נאס'א
למען המחקר שלהם, וילקוסקי והיין ביקשו לקבוע את המצב הנוכחי של כובע השאריות הקוטב הצפוני של מאדים (NPRC), שהוא חיוני להבנת משקעי שכבות הקוטב הצפוני (NPLD). באמצעות תמונות ברזולוציה גבוהה שנאספו על ידי מכשיר ה-HiRISE, וילקוסקי והיין בחנו את התכונות הגסות של ה-NPRC - הכולל אדוות ורכסים בגודל וצורה משתנים.
לאחר מכן הם דגלו את הצמיחה והמיתון של NPRC לאורך זמן בהתבסס על האינטראקציה שלו עם קרינת השמש וכיצד קצב הצמיחה והאובדן מושפע מכמות אדי המים האטמוספריים. מה שהם מצאו זה שמעבר להיווצרות של שטחים קשים (גליות ורכסים) בשכבת קרח, חשיפה לקרינת השמש תגרום גם לקרח להסתובב בצורה לא אחידה.
בעיקרון, הטיה הצירית של מאדים, שאחראית לכך שהוא חווה שינויים עונתיים הדומים לכדור הארץ, גורמת גם לצד אחד של תכונות אלה להסתלבט (הצד הפונה לשמש) בעוד שהצד השני לא. יש לכך אפקט של הגזמה של תכונות אלה, מה שמוביל לרכסים ועמקים בולטים שהופכים בולטים יותר ככל שעובר הזמן.
בסך הכל, המודל שהופעל על ידי Wilcoski והיין קבע שהמאפיינים הגסים שנצפו על ידי ה-MRO צריכים להיות בקוטר של 10 מ' (33 רגל) ועומק של 1 מ' (3.3 רגל). יתר על כן, התוצאות שלהם הוכיחו שככל שהמאפיינים מזדקנים, אורך הגל המרחבי (המרחק) בין כל אדוות גדל - מ-10 ל-50 מ' (164 רגל). כפי שהם מציינים במחקר שלהם:
'התוצאות שלנו מראות שגודלם של תלוליות ושקעים על פני כיפת הקרח מצביעים על כך שלקח 1-10 אלף שנה ליצור את מאפייני החספוס הללו. התוצאות שלנו מצביעות גם על כך שהיווצרות מאפיינים על פני השטח עשויה להיות תלויה במועד שבו אדי מים נמצאים באטמוספירה במהלך שנה (למשל, קיץ או חורף).
תמונה מורכבת המציגה שכבות מתחלפות של קרח וחול מסביב לאזור הקוטב הצפוני, שצולמה על ידי מצלמת HiRISE של ה-MRO. קרדיט: נאס'א/JPL/אוניברסיטת אריזונה
תוצאות אלו עולות בקנה אחד עם התמונות שצולמו על ידי מכשיר ה-HiRISE של ה-Martian North Polar Residual Cap (NPRC). מה שהם ציינו הוא שהמאפיינים הגסים שנצפו סביב הקרח הקוטבי הצפוני של מאדים נוצרו במהלך 1000 עד 10,000 השנים האחרונות, מה שמספק למדענים נקודת מוצא לשחזור היסטוריית האקלים של מאדים.
כזה הוא טבעו של הכוכב האדום. כיום, למדענים יש הבנה טובה למדי של טבעו של נוף המאדים וכיצד הוא משתנה במהלך השנה. יש להם גם מושג איך זה היה נראה לפני מיליארדי שנים, הודות למאפייני פני השטח שהשתמרו ללא דופי, המעידים על נוכחות העבר של מים זורמים ועומדים (נהרות, נחלים ואגמים).
אבל בתקופה שבינתיים, שבה האקלים עבר מאחד לשני, זה המקום שבו נותר ללמוד. בשנים הקרובות ניתן יהיה לשלוח משימות רובוטיות למאדים לצורך מחקר ישיר של יריעות הקרח ואולי אפילו להחזיר דגימות לכדור הארץ. בעשור הבא, כאשר אסטרונאוטים מתחילים לדרוך על מאדים, ההזדמנות לחקור את כיפות הקרח עשויה להיות גם אפשרית.
לקריאה נוספת: EOS (AGU) , JGR Planets
