מודל חדש עשוי להסביר כיצד עוצב שטח הפנים של כוכב-הלכת האדום

תמונת לווין של אולימפוס מונס שבמאדים, הר הגעש הגדול ביותר במערכת השמש – שגובהו גדול פי שלושה מגובה האוורסט. יתכן שפליטת הגזים הוולקניים, ובמיוחד גז החממה גופרית דו-חמצנית, גרמה, לפני כארבעה מיליארד שנה, להתחממות פני השטח של כוכב-הלכת.

מדוע פני השטח הקרים והעקרים של מאדים מכילים "ערוצי זרימה", "אגני ניקוז" ו"מישורי סחף" – מאפיינים הנראים כתוצאה של זרימת מים? במחקר חדש, שפורסם באחרונה במהדורה המקוונת של כתב-עת המדעי Nature Geoscience, מציעים מדעני מכון ויצמן למדע מודל המסביר זאת: ייתכן שגופרית – אותה פלטו הרי געש עתיקים לאטמוספרה של מאדים – חיממה את האדמה למשך זמן קצר, ובכך גרמה הפשרת קרח וזרימת מים.

עד לאחרונה היו הסימנים שהותירו, לכאורה, המים הזורמים בגדר תעלומה, שכן הדמיות אקלימיות לא הצליחו ליצור מצב שבו הטמפרטורה היא מעל לאפס, במיוחד בראשית קיומו של הכוכב, כאשר קרינת השמש הייתה חלשה יותר מכפי שהיא כיום. ד"ר איתי הלוי ממכון ויצמן למדע, בשיתוף עם ד"ר ג'יימס הד מאוניברסיטת בראון שברוד איילנד, ארצות הברית, שיערו שייתכן כי התשובה טמונה בהרי הגעש הכבויים שעל כוכב-הלכת, וכי אותם הרי געש מילאו, אולי, תפקיד גדול יותר מכפי שסברו בעבר, בעיצוב האקלים של מאדים.

בכדור-הארץ גורמות התפרצויות הר געש – המכילות תרכובות גופרית ואפר – לקירור האקלים. אבל באטמוספרה המאובקת של מאדים, ייתכן שלהתפרצויות הייתה השפעה אחרת. המדענים מעריכים, שאותן התפרצויות נמשכו כעשור, והיו קשות ביותר – פי כמה מאות מכוחה של התפרצות הר געש ממוצעת בכדור-הארץ. משמעות הדבר היא, שכמות הגזים שנפלטו מהרי געש אלה הייתה אדירה.

הדמיות של התפרצות הרי געש במאדים, שביצעה קבוצת המחקר, הראו כמויות גדולות של גופרית דו-חמצנית מתערבבות באטמוספרה. במחקרים קודמים נוטרלה ההשפעה המחממת שנוצרה בעקבות זאת, הודות להיווצרותם של חלקיקי חומצה גופרתית חוסמי-שמש (שנוצרו כתוצאה מתגובות של הגופרית הדו-חמצנית באטמוספרה). ד"ר הלוי וד"ר הד הראו שבאטמוספרה מאובקת, כמו זו שקיימת במאדים, החומצה הגופרתית יוצרת בעיקר שכבות דקות מסביב לחלקיקי אבק מדברי ואבק וולקני, דבר שמדכא את ההשפעה המקררת. על-פי המודל שפיתחו המדענים, השפעת התהליך התבטאה, בסופו של דבר, בהתחממות שהספיקה כדי לאפשר לקרח להפשיר – ולמים לזרום בקווי רוחב נמוכים, במשך עשרות או מאות שנים אחרי אותן התפרצויות.