כאשר נאס'א חקר פנים באמצעות חקירות סייסמיות, גיאודזיה והובלת חום נחתת (Insight) שהונחתה על מאדים בנובמבר 2018, היא החלה את משימתה העיקרית בת השנתיים של חקר הסיסמולוגיה והסביבה הפנימית של מאדים. ועכשיו, קצת יותר משנה וחצי לאחר מכן, תוצאות שנים-עשר החודשים הראשונים של הנחתת על פני השטח של מאדים פורסמו בסדרת מחקרים.
אחד מהמחקרים הללו, שפורסם לאחרונה בכתב העת מדעי הגיאוגרפיה של הטבע , שיתף כמה ממצאים מעניינים למדי על שדות מגנטיים על מאדים. לפי צוות המחקר שעומד מאחוריו, השדה המגנטי בתוך המכתש שבו נחת InSight חזק פי עשרה מהצפוי. ממצאים אלה יכולים לעזור למדענים לפתור תעלומות מפתח לגבי היווצרותו של מאדים והאבולוציה שלאחר מכן.
קריאות אלו התקבלו על ידי החיישן המגנטי של InSight, שחקר את השדות המגנטיים בתוך אזור הנחיתה של המשימה. מכתש רדוד זה, המכונה 'הומסטד חלול', ממוקם באזור הנקרא Elysium Planitia – מישור שטוח וחלק ממש מצפון לקו המשווה. אזור זה נבחר מכיוון שיש לו את השילוב הנכון של טופולוגיה שטוחה, גובה נמוך ופסולת נמוכה כדי לאפשר ל-InSight לחקור עמוק לתוך פנים מאדים.
מקורות מגנטיות שזוהו על ידי חיישן מגנטי על סיפון Mars InSight Lander. קרדיט: NASA/JPL-Caltech
לפני משימה זו, ההערכות הטובות ביותר של שדות מגנטיים של מאדים הגיעו מלוויינים במסלול והיו ממוצעים על פני מרחקים של יותר מ-150 ק'מ (93 מייל). כמו קתרין ג'ונסון, פרופסור למדעי כדור הארץ, האוקיינוס והאטמוספירה ב- אוניברסיטת קולומביה הבריטית ומדען בכיר ב- המכון למדע פלנטרי (PSI), היה המחבר הראשי של המחקר. כפי שהיא אמרה בחדשות UBC לאחרונה כַּתָבָה :
'אחד הבלתי ידועים הגדולים ממשימות לוויין קודמות היה איך נראתה המגנטיזציה על פני שטחים קטנים. על ידי הצבת החיישן המגנטי הראשון על פני השטח, השגנו רמזים חדשים וחשובים לגבי המבנה הפנימי והאטמוספירה העליונה של מאדים, שיעזרו לנו להבין איך הוא - וכוכבי לכת אחרים כמוהו - נוצרו'.
'הנתונים בגובה פני הקרקע נותנים לנו תמונה הרבה יותר רגישה של מגנטיזציה על פני שטחים קטנים יותר, ומאיפה היא מגיעה. בנוסף להראות שהשדה המגנטי באתר הנחיתה היה חזק פי עשרה ממה שהלוויינים צפו, הנתונים מרמזים שהוא מגיע ממקורות סמוכים'.
מדידת שדות מגנטיים על מאדים היא המפתח להבנת הטבע והחוזק של השדה המגנטי העולמי (המכונה גם מגנטוספירה) שהיה למאדים לפני מיליארדי שנים. נוכחותה של מגנטוספירה זו הוסיקה מנוכחותם של סלעים ממוגנטים על פני כדור הארץ, מה שמוביל לשדות מגנטיים מקומיים וחלשים יחסית.
עיבוד של אמן של סערת שמש הפוגעת במאדים ומסירת יונים מהאטמוספרה העליונה של כוכב הלכת. קרדיטים: נאס'א/GSFC
על פי נתונים שנאספו על ידי MAVEN ומשימות אחרות, מדענים חוזים שלפני בערך 4.2 מיליארד שנים, השדה המגנטי הזה 'נכבה'. זה הביא לרוח השמש הפשיטה באיטיות את האטמוספירה של מאדים במהלך מאות מיליוני השנים הבאות, וזה מה שהוביל לפני השטח להיות המקום היבש והיבש שהוא היום.
מכיוון שרוב הסלעים על פני מאדים צעירים מכדי להיות ממוגנטים על ידי השדה העתיק הזה, הצוות חושב שהוא חייב להגיע ממתחת לאדמה עמוקה יותר. בתור ג'ונסון הסביר :
'אנחנו חושבים שזה מגיע מסלעים ישנים בהרבה שקבורים בכל מקום מכמה מאות רגל ועד עשרה ק'מ מתחת לפני האדמה. לא היינו מסוגלים להסיק זאת ללא הנתונים המגנטיים והמידע הגיאולוגי והסיסמי ש-InSight סיפקה'.
על ידי שילוב של נתוני InSight עם קריאות מגנטיות שהושגו על ידי מסלולי מאדים בעבר, ג'ונסון ועמיתיה מקווים להיות מסוגלים לזהות בדיוק אילו סלעים ממוגנטים ובני כמה הם. מאמצים אלה יתחזקו על ידי משימות עתידיות לחקר סלעי מאדים, כמו אלו של נאס'א מרץ 2020 רובר, של ה-ESA רוזלינד פרנקלין רובר, ושל סין Huoxing-1 משימת (HX-1) - כולן מתוכננות להשיק בקיץ הקרוב.
התרשמות האמן מהאינטראקציה בין רוח השמש לכוכבי הלכת מאדים (משמאל) וכדור הארץ (מימין). קרדיט: נאס'א
המגנומטר של InSight הצליח גם לאסוף נתונים על תופעות הקיימות גבוה באטמוספירה העליונה של מאדים וכן על סביבת החלל המקיפה את כוכב הלכת. כמו כדור הארץ, מאדים חשוף לרוח השמש, זרם החלקיקים הטעונים הנובעים מהשמש ונושאים את השדה המגנטי שלה אל החלל הבין-פלנטרי - ומכאן השם שדה מגנטי בין-פלנטרי (IMF).
אבל מכיוון שמאדים חסרה מגנטוספרה, הוא פחות מוגן מפני רוחות שמש ומאירועי מזג אוויר. זה מאפשר לנחתת לחקור את ההשפעות של שניהם על פני כדור הארץ, מה שמדענים לא הצליחו לעשות עד כה. אמר ג'ונסון:
'מכיוון שכל התצפיות הקודמות שלנו על מאדים היו ממרומי האטמוספירה שלו או אפילו מגבהים גבוהים יותר, לא ידענו אם הפרעות ברוח השמש יתפשטו לפני השטח. זה דבר שחשוב להבין עבור משימות אסטרונאוטים עתידיות למאדים.'
ממצא מעניין נוסף היה האופן שבו השדה המגנטי המקומי נע בין יום ללילה, שלא לדבר על הפעימות הקצרות שהתרחשו בסביבות חצות ונמשכו דקות ספורות. ג'ונסון ועמיתיה משערים כי אלה נגרמים מאינטראקציות בין קרינת השמש, ה-IMF וחלקיקים באטמוספרה העליונה כדי לייצר זרמים חשמליים (ומכאן, שדות מגנטיים).
הרעיון של האמן של InSight 'לוקח את הדופק של מאדים'. קרדיט: NASA/JPL-Caltech
קריאות אלו מאשרות שניתן לזהות אירועים המתרחשים באטמוספירה העליונה של מאדים ומעל על פני השטח. הם גם מספקים תמונה עקיפה של תכונות האטמוספירה של כוכב הלכת, כמו מידת הטעינה שלו ואיזה זרמים קיימים באטמוספירה העליונה. באשר לפולסים המסתוריים, ג'ונסון והצוות שלה לא בטוחים מה גורם להם אבל חושבים שהם קשורים גם לאופן שבו רוח השמש מקיימת אינטראקציה עם מאדים.
בעתיד, צוות InSight מקווה שהמאמצים שלהם לאסוף נתונים על השדה המגנטי על פני השטח יחפפו את מעבר המסלול של MAVEN מעל הראש, מה שיאפשר להם להשוות נתונים. כחוקר הראשי של InSight, ברוס בנרדט ממעבדת ההנעה הסילון של נאס'א, סיכם :
תפקידו העיקרי של החיישן המגנטי היה לנכש 'רעש' מגנטי, הן מהסביבה והן מהנחתת עצמה, עבור הניסויים הסיסמיים שלנו, כך שכל זה מידע בונוס שתומך ישירות במטרות העל של המשימה. השדות המשתנים בזמן, למשל, יהיו שימושיים מאוד למחקרים עתידיים של מבנה המוליכות העמוק של מאדים, הקשור לטמפרטורה הפנימית שלו'.
מחקר זה הוא אחד משישה שנבעו מנתוני המשימה הראשונה של InSight, שיכולים להיות ניגש כאן . עם זאת, זו רק ההתחלה של משימת InSight, שתסיים את המשימה העיקרית בת השנתיים שלה לקראת סוף 2020. מעניינות במיוחד מדידות הרדיו של X-band שיראו כמה 'התנדנדות' של מאדים מסתובב על צירו, אשר בתורו יעזור לחשוף את הטבע האמיתי של הליבה של כוכב הלכת (מוצק או נוזל?).
זמנים מרגשים צפויים למשימות הרבות שיש לנו (או נשלח) למאדים! הקפד לבדוק גם את הסרטון הזה של משימת InSight, באדיבות NASA JPL:
לקריאה נוספת: חדשות UBC , נאס'א , מדעי הגיאוגרפיה של הטבע
