קרחון תת-קרקעי ברוחב אמצעי של מאדים הוא שריד של שכבת קרח שעברה בעברה

קרח חבוי מתחת לאדמת מאדים

כשאתה מדמיין את מאדים, אולי אתה חושב על מדבר יבש ומוס כל. ועדיין, מתחת לפני השטח האבקיים ברוחביה האמצעיים נמצאים כמות גדולות של קרח מים כמעט טהור בעומקים של עשרות סנטימטרים בלבד. המחקר הזה שואל שאלה פשוטה אך חשובה לחקירה עתידית ולהבנתנו את אקלימא של מאדים: האם אותו קרח קבור הוא שארית מתקופת כפור שעברה על מאדים, וכמה זמן הוא מסתתר שם?

איפה הקרח של מאדים מסתתר

כלי טיס גילו מים מתחת לפני השטח של מאדים בכמה דרכים, כולל מדידות נייטרונים ממסלול, השתקפויות רדאר, מכתשי התנגשות טריים שחשפו חומר מבריק, תצפיות לנדרים ושינויים בטמפרטורת המשטח לאורך העונות. כלים אלה מראים ששכבה יחסית נקייה של קרח שוכנת ממש מתחת לקרקע מרוחביות של כ-40 עד 55 מעלות צפון, ואף עד לערכים קרובים יותר לקו המשווה כ-35 מעלות. במקומות רבים הקרח שוכן במרחק של פחות ממטר מהמשטח, דבר שמפתיע שכן מודלים פשוטים אומרים שבתנאים הקרים והדקים של האטמוספירה היום, קרח אמור להיות יציב רק הרבה יותר סמוך לקוטבים.

כיצד הקרח נוצר ככל הנראה

יש שתי דרכים עיקריות שבהן קרח יכול להצטבר מתחת לפני השטח. הוא יכול לגדול בהדרגה בתוך נקבוביות האדמה בזמן שאדי מים זולגים כלפי מטה, או שהוא יכול להתחיל ככיסוי של שלג או כקרח על פני השטח שמאוחר יותר מצטמצם ומשאיר מעליו ציפוי אבקתי. הקרח ברוחביה האמצעיים שנחשף על ידי מכתשים עדכניים כמעט ללא אבק, עם פחות משני אחוזים של זיהומים. רמת טוהר זו מצביעה בעוצמה על מתחמים של שלג או טל-קפיאה כמקור, ואחריהם אובדן איטי של הקרח לאטמוספירה בזמן שהאבק נשאר ועושה ציפוי מבודד. שכבה אבקתית זו גם מאטה את בריחת אדי המים וגם שומרת על הקרח התחתון קריר יותר, ובכך מסייעת לשרידתו לאורך תקופות ארוכות.

להשמיע מחדש את אקלימא של מאדים לאורך הזמן

המחברים השתמשו במודל אקלימי מתקדם של מאדים כדי להחזיר את כף הזמן של עברו הקרוב של הכוכב. מאדים אינו מסתובב בעקביות כמו כדור הארץ; נטייתו, או אובליוקיותו, משתנה במשך מאות אלפי עד מיליוני שנים. כשהנטייה הייתה גבוהה יותר מאשר היום, דפוסי ההארה השתנו והאוויר החזיק הרבה יותר אדי מים, מה שאפשר הצטברות שלג וטל-קפיאה באזורים ברוחביה האמצעיים. הצוות הריץ סימולציות מפורטות של טמפרטורה, אבק, פחמן דו-חמצני ומים לאורך ארבעת המיליוני שנים האחרונות כדי להעריך כמה קרח היה מצטבר, כמה מהר הוא הצטמצם וכמה עמוק הוא הגיע מתחת לפני השטח ככל ששכבת אבק מבודדת התפתחה.

התאמת המודלים למכתשי אמת

בעזרת המודל שלהם, החוקרים התחילו משכבת קרח על פני השטח שהונחה על מאדים לפני כ-630 אלף שנים, כשהנטייה של הכוכב עמדה סביב 35 מעלות ומשערים כי אז נוצרו כיפויי קרח ברוחביה האמצעיים. הם אפשרו לקרח המדומה להידחק בהדרגה כשהתנאים השתנו לאלה שאנו רואים היום. עבור הרצועה שבין 40 ל-55 מעלות צפון הם מצאו שהקרח הנותר צריך כיום לשכון בעומק של כ-20 עד 150 סנטימטרים, עם תנודות עומק מסביב לכוכב בהתאם לתכונות הקרקע והאקלים המקומי. עומקים צפויים אלה מתיישבים היטב עם מקומות שבהם מכתשי התנגשות אמיתיים חשפו קרח ועם אזורים שבהם מדידות נייטרונים ממסלול מרמזות על מים רדודים. כאשר ניסו להתחלה הרבה יותר עתיקה, כ-4.18 מיליון שנים назад, עומקי הקרח החזויים כבר לא התאימו לתצפיות באותה מידה.

מה משמעות הדבר עבור מאדים היום

המחקר מסכם שהקרח הקבור ברוחביה האמצעיים של מאדים מוסבר בצורה הטובה ביותר כשארית של שכבת קרח שטחית שהייתה עבה יותר ונוצרה לפני פחות מארבעה מיליון שנים, ובעיקר ככל הנראה לפני כ-630 אלף שנים. מאז, שכבת הקרח הצטמצמה לאט, בעוד שכבת אבק התעבתה ודחפה את שארית הקרח לעומק, מה שהאט מאוד את המשך האובדן. משמעות הדבר היא שהקרח שאנו מזהים היום הוא שריד ישיר של עידן קרח מאדי יחסית חדש ומשמש ארכיון טבעי של אקלים עבר. עבור חוקרים וחוקרות עתידיים, הוא גם מסמן מקור מים נרחב ויחסית נגיש ממש מתחת לאדמת מאדים.

ציטוט: Vos, E., Forget, F., Lange, L. et al. The Martian mid-latitude subsurface ice is the remnant of a past ice sheet. Commun Earth Environ 7, 412 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03418-x

מילות מפתח: קרח מאדים, מים תת-קרקעיים, אקלימא של מאדים, נטיית ציר פלנטרית, פרמפרוסט ברוחביה אמצעיים