6.22 חיים במאדים

עד שנבנו נחתות ויקינג בשנות ה-70, כבר חשדו המדענים שאם יש חיים במאדים, הם לא יהיו יצורים גדולים אלא חיידקים זעירים או יצורים פשוטים אחרים בקרקע. כדי לבדוק את הרעיון הזה, נשאו שתי נחתות ויקינג ציוד לבדיקות כימיות של הקרקע. הבדיקה הראשונה חיפשה מולקולות אורגניות בקרקע. אם יש חיים במאדים, יצורים חיים או מתים אמורים להשאיר בקרקע שאריות של מולקולות אורגניות, כמו בכדור הארץ. לא נמצאה אף אחת, ברמת דיוק של כמה חלקים למיליארד. נראה היה שהקרקע של מאדים סטרילית.

תוצאה חד-משמעית כזו עשויה להיראות כאילו היא שוללת כל חיים בפלנטה. אבל למדעני ויקינג היה עוד תכסיס בשרוול. בכל נחתת היו שלושה ניסויים נוספים, שגרפו קרקע, "האכילו" אותה בחומרי מזון וחיפשו סימנים לפעילות מטבולית (למשל, שחרור פחמן דו-חמצני, כמו אצל צמחים שגדלים). שלושת הניסויים גילו פעילות כימית לא צפויה! אבל ניתוח זהיר הראה שהיא כנראה לא נבעה מיצורים חיים, אלא מתנאים כימיים חריגים בקרקע, שקשורים לעובדה מעניינת: אין למאדים שכבת אוזון. פירוש הדבר שקרינה אולטרה-סגולה חזקה מהשמש מגיעה עד פני השטח, והורסת כל מולקולה אורגנית חשופה. (זכרו שכדור הארץ מוגן בשכבת האוזון שלו.)

הקרינה האולטרה-סגולה יכולה אפוא להסביר את התוצאות החריגות של שתי קבוצות הניסויים. מצד אחד, הקרינה הייתה הורסת כל חומר אורגני בקרקע, וכך עלולה הייתה לגרום ל"שלילי כוזב" בניסויים שחיפשו עדויות לחיים בקרקע. מצד שני, הקרינה גם יוצרת בקרקע תנאים חריגים, שעשויים לעזור ליצירת התחמוצות החריגות שגרמו לתגובות הכימיות בניסויי הקרקע של ויקינג – וכך ל"חיובי כוזב". מכל התוצאות יחד עולה שכנראה אין חיים בקרקע באתרי הנחיתה של ויקינג, אבל התוצאה אינה חד-משמעית לגמרי. ב-2008 גילתה הנחתת פיניקס בקרקע של מאדים פרכלורטים, מלחים מחמצנים שהורסים חומר אורגני כשמחממים אותם – כמו שעשה ניסוי ויקינג. וב-2018 מצא רכב החקר קיוריוסיטי מולקולות אורגניות בסלעים של מאדים. כנראה שהקרקע של מאדים אינה סטרילית כפי שנראה בזמנו.

כמה מדענים הציעו שהקרקע במטר העליון של פני השטח אינה המקום הטוב ביותר לחפש בו חיים במאדים. סופות שנתיות מערבלות את האבק שעל פני השטח ומפזרות אותו, וכך מעקרות למעשה את כל השכבה העליונה של הפלנטה. תהליך דומה מתרחש באנטארקטיקה, שבה רוחות קפואות מעקרות את הקרקע. שם, צורות חיים זעירות חיות לא בקרקע העוינת, אלא בסדקים בתוך סלעים. הסלעים מספקים סביבה מוגנת מהתנאים הקיצוניים של פני השטח החשופים. לכן, בשנים שאחרי ניסויי ויקינג, שיערו המדענים שגם במאדים אפשר אולי למצוא חיים – או שרידי חיים – בשכבות שמתחת לפני השטח או בסביבות מוגנות אחרות.

החיפוש אחר חיים במאדים קיבל תפנית מרגשת ב-1996, כשהצצנו לתוך סלע. מדעני נאס"א ביוסטון חקרו את אחד המטאוריטים העתיקים ביותר ממאדים, סלע בן יותר מ-4 מיליארד שנים. בסדקים בסלע, שבהם חלחלו פעם מים נוזליים, היו מרבצים של קרבונטים. בקרבונטים נמצאו ריכוזים של מולקולות אורגניות, וגם מינרלים מסוימים שבכדור הארץ מייצרים אותם חיידקים שחיים בסביבות דלות חמצן. האם התכונות האלה נוצרו בתהליכים כימיים לא ביולוגיים במאדים, או שאולי גרמו להן צורות חיים? התשובות עדיין חמקמקות, אבל רוב חוקרי הפלנטות חושבים שהעדויות לחיים במטאוריט הזה אינן משכנעות.

הגילוי האפשרי של חיים בעבר במאדים חשמל את הקהילה המדעית, והפך במהרה לאחד הסיפורים הגדולים של השנה. קרל סייגן אמר פעם על חיים מחוץ לכדור הארץ: "טענות יוצאות דופן דורשות ראיות יוצאות דופן". הטענות שעב"מים הם ביקורים של חייזרים אינן נתמכות בראיות ברמה כזו. ואיך עומדת הטענה לחיים קדומים במאדים? השורה התחתונה היא פסק דין של "לא הוכח".

שאלה אחת היא מקורו של הסלע, שנקרא ALH84001. אף שהמסע של הסלע הזה ממאדים אל קרחוני אנטארקטיקה נראה יוצא דופן, אנחנו יודעים שהגז הכלוא בתוכו אינו תואם את האטמוספירה של כדור הארץ, אלא את האטמוספירה של מאדים, כפי שמדדו נחתות ויקינג. כמעט אין ספק שהסלע הגיע ממאדים. שאלה אחרת היא מקור התרכובות האורגניות בסלע. אולי הן תוצאה של זיהום הסלע בכימיקלים מכדור הארץ, שחלחלו לתוכו אחרי שהמטאוריט הגיע לכאן. הכימיקלים אינם מרוכזים ליד פני הסלע, כפי שקורה בדרך כלל בזיהום מבחוץ, ולכן סביר שלפחות חלק מהחומר האורגני הגיע ממאדים – אף שייתכן שחלק ממנו הוא בכל זאת זיהום מכדור הארץ. יש גם ספקות לגבי שיטות הניסוי שבהן נחקר המטאוריט.

העדויות הכימיות לחיים אינן משכנעות חוקרי פלנטות רבים. חוקרי נאס"א מצאו גם מבנים מיקרוסקופיים מוזרים, והציעו שאולי אלה מאובנים של חיידקים מאדימיים של ממש. לדעת החוקרים האלה, ייתכן שחיים של מיקרואורגניזמים התפתחו במאדים לפני מיליארדי שנים, ואחר כך נכחדו, או שרדו בצורה פרימיטיבית במקומות מסתור במאדים. צוותים אחרים מצאו ריכוזים של חומר אורגני לפחות במטאוריט מאדימי אחד נוסף. זה נשמע טוב, אז למה חוקרי פלנטות רבים עדיין רואים בעדויות לחיים קדומים במאדים עניין שנוי במחלוקת? התשובה היא שהעדויות הכימיות אינן מצביעות על חיים באופן חד-משמעי.

חלק מהבעיה נובע מהקושי לפרש את העדויות הכימיות. יש תגובות כימיות מורכבות רבות שאין בהן יצורים חיים, ולכן קשה להוכיח ששרידים כימיים נוצרו מחילוף חומרים של יצור חי. קושי נוסף הוא הפירוש של מבני ה"מאובנים". הם קטנים בהרבה מחיידקים רגילים בכדור הארץ, אף שגודלם דומה לזה של חיידקים שחיים מתחת לפני הקרקע או בסביבות דלות מזון בכדור הארץ. ובכל זאת, העדויות אינן חד-משמעיות. בתמונות לא רואים את הסימנים המובהקים של דופן תא. יתרה מזו, כמה מדענים טענו ששרידים כמו "המאובנים" האלה נוצרים כשסלע חשוף לכוחות קיצוניים ולהתחממות פתאומית – וזה בוודאי קרה כשהסלע הועף מפני מאדים.

סוגיית החיפוש אחר חיים במאדים ממחישה את דרך הפעולה של המדע. בניסיון לפענח את תעלומת ALH84001, יש מסקנות שאפשר להגיע אליהן בוודאות כמעט מלאה (שהסלע הגיע ממאדים), ויש מסקנות שאי אפשר להגיע אליהן בוודאות כלשהי (שהיו בסלע חיים של מיקרואורגניזמים). לרוב העדויות המרכזיות – השרידים הכימיים וצורות ה"מאובנים" – יש יותר מהסבר אפשרי אחד. בדיקות עתידיות יכללו ניתוחים כימיים ואיזוטופיים טובים יותר של הרכב המולקולות האורגניות. הבדיקות האלה עשויות להראות באופן משכנע יותר אם השרידים הכימיים נוצרו מחומר חי. קבוצות מחקר רבות עובדות היום על שברים מהסלעים המעטים שיש לנו ממאדים. ייתכן שלא נדע בוודאות עד שנחזור למאדים כדי לאסוף עדויות נוספות.

כאילו כדי לגרות אותנו ולעודד אותנו לחזור, מאדים ממשיך לספק לנו נתונים חדשים ולא חד-משמעיים. ב-2008 מצאה הנחתת פיניקס קרח מים במאדים, משהו שנחוץ לחיים כפי שאנו מכירים אותם בכדור הארץ. מאז גילו חלליות במסלול קרחונים עצומים מוסתרים, ואולי מתחת לחלק ממרבצי הקרח האלה יש מים נוזליים. ב-2009 דווח על מתאן באטמוספירה של מאדים. בדרך כלל מתאן מגיע רק מפעילות געשית או גיאולוגית (שלא ידוע שיש במאדים), או מחיים (בכדור הארץ, פרות הן מהיצרניות הגדולות של מתאן!). רמת המתאן במאדים נמוכה, כמה חלקים למיליארד בלבד – קטנה פי מאות מזו שבכדור הארץ – ולכן ייתכן שמקורו גיאולוגי. אבל ריכוז המתאן משתנה עם הזמן, וקשה להסביר זאת בתהליכים גיאולוגיים בלבד. התמונה מסובכת עוד יותר: קיוריוסיטי מודדת מתאן על פני השטח, ואילו החללית TGO, שמודדת מהמסלול, לא מצאה מתאן כלל – סתירה שעדיין לא נפתרה. מאז 2021 חוקר רכב החקר פרסבירנס של נאס"א את מכתש ג'זרו, שלפני כמה מיליארדי שנים היה בו אגם רדוד. בסלעים שניתח הרכב יש חומרים אורגניים וכמה מאבני הבניין המולקולריות הבסיסיות של החיים. ב-2024 גילה הרכב בסלע צ'יאווה פולס (Cheyava Falls) דוגמה מסקרנת של "כתמי נמר", ששוליהם עשירים במינרלים של ברזל, זרחה וגופרית. בכדור הארץ מינרלים כאלה נוצרים פעמים רבות בעזרת חיידקים, ולכן הם עשויים להיות סימן לחיים קדומים, מה שנקרא "סמן ביולוגי" (biosignature) – אף שאפשר להסביר אותם גם בלי חיים.

מה למדה האנושות על שאלת החיים במאדים? ראשית, התיאוריות של לפני מאה שנה נשללו. אין במאדים תרבויות, וגם לא בעלי חיים או צמחים גדולים. שנית, אף שהאבולוציה הביולוגית יצרה בכדור הארץ הסתגלויות מדהימות למגוון רחב של תנאים – מקרקעית הים הקרה והחשוכה ועד מעיינות חמים בפארק ילוסטון – כנראה שלא יכלו להתפתח צורות חיים מתקדמות בתנאים שעל פני מאדים. מצד שני, בתקופה הלחה יותר בראשית ימיו של מאדים, ייתכן שהאבולוציה הביוכימית יצרה חיים מאדימיים של מיקרואורגניזמים, שאולי נכחדו מאז. האפשרות המרגשת ביותר היא שחיים עדיין קיימים בצורה פרימיטיבית, במים שנמצאים תחת לחץ ממש מתחת לפני השטח של מאדים. רוב המחקר במאדים בעשורים הבאים יכוון לאשש או להפריך את ההשערה הזו. אם היא תאושש, תהיה לנו הוכחה מרגשת לכך שחיים יכולים להתפתח בעולמות אחרים, ושהחיים בכדור הארץ אולי אינם ייחודיים.

בסוף שנות ה-80 הכריז הנשיא ג'ורג' בוש (האב) על יעד שאפתני לנאס"א: לשלוח בני אדם למאדים בעשורים הבאים. גם ברית המועצות, עם תחנת החלל הגדולה שלה, נראתה כמי שמתקדמת לאט לקראת חקר מאדים בידי בני אדם. אבל התוכניות האלה מעולם לא זכו למימון ראוי, והן גוועו עם התפרקות ברית המועצות. בשנות ה-90 קבע הנשיא קלינטון שבעשור הקרוב לא יושקע מאמץ גדול בהנחתת בני אדם במאדים. שליחת אסטרונאוטים למאדים תהיה הרפתקה קשה ומסוכנת, שתעלה יותר ממאה מיליארד דולר. לעומת המסעות לירח, המרחק גדול פי מאות, והמסע יימשך שנים במקום שבועות. אילון מאסק אמר שמאדים הוא היעד הסופי של חברת SpaceX, בעזרת הסטארשיפ – הטיל החזק ביותר שנבנה אי פעם. חלליות רובוטיות אולי אינן מציתות את הדמיון של הציבור כמו אסטרונאוט, אבל הן זולות ובטוחות יותר.

לכן התמקדה ארצות הברית בשליחת חלליות לא מאוישות למאדים. המשימות האלה, עם שותפות בינלאומיות שונות, נשאו מצלמות, ספקטרומטרים ומכשירים גיאוכימיים כדי לאסוף עוד נתונים על תולדות האקלים של מאדים. הן המשיכו את ההצלחה המרשימה של פאתפיינדר, משימה זולה יחסית, ששלחה ב-1997 רכב קטן לשוטט על פני מאדים. התוכנית של נאס"א נפגעה מכמה כישלונות יקרים ב-1999. גם רוסיה תכננה משימות גדולות למאדים, אבל כישלון השיגור של החללית הבינלאומית מארס 96 ב-1996 ריסק את תוכנית המחקר הפלנטרי של המדינה, שסבלה ממצוקה כלכלית. הוצעו גם משימות שיקימו במאדים רשת של תחנות מזג אוויר ומכשירים סייסמיים, כדי לעקוב אחרי התנאים בפלנטה; עד כה הוצב שם סייסמומטר אחד, על הנחתת אינסייט (2018). עדיין דנים בניסיון להחזיר לכדור הארץ דגימות של סלעים וקרקע, אבל העלות של משימת החזרת הדגימות שתכננה נאס"א גדלה עד כדי כך שהמשימה הוקפאה. הדגימות אמורות להגיע מהאתר של פרסבירנס, דלתה של נהר עתיק, עם סלעי משקע שהשקיעו מים זורמים. כך יוכלו המדענים לחפש צורות חיים מאובנות במעבדה, בשיטות מגוונות ורגישות בהרבה מאלה שאפשר להפעיל על רכב חקר במאדים.

→ הסעיף הקודם: 6.21 טרפורמינג של מאדים  |  הסעיף הבא: 6.23 ירחי מאדים ←