حیات در سیاره سرخ؟ شواهدی از رسوبات آبی در مریخ

1

برخی سنگ‌های مریخ حاوی نشانه‌هایی از حیات هستند و دانشمندان خواستار بازگرداندن آن‌ها به زمین شده‌اند.

هفت نمونه سنگ از «قسمت جلویی فن» دهانه‌ی جزرو در مریخ حاوی مواد معدنی‌ای هستند که معمولاً در حضور آب تشکیل می‌شوند. این یافته نشان می‌دهد که این سنگ‌ها یا توسط آب به این محل رسوب کرده‌اند یا در محیط‌های آبی شکل گرفته‌اند، که اطلاعاتی درباره شرایط گذشته‌ی این دهانه فراهم می‌کند.

این پژوهش توسط دانشمندان MIT و ناسا انجام شده است. این هفت نمونه توسط مریخ‌نورد پرسیویرنس در سال ۲۰۲۲ از دامنه غربی دهانه‌ی جزرو جمع‌آوری شده است. دانشمندان فرض کرده بودند که ممکن است برخی از این سنگ‌ها از یک دریاچه باستانی که اکنون خشک شده باشد، منشأ گرفته باشند.

نشانه‌هایی از آب و شاید حیات در سنگ‌های مریخی

تیم علمی پرسیویرنس که شامل پژوهشگرانی از MIT است، تصاویر و داده‌های شیمیایی مریخ‌نورد را تحلیل کرد و تأیید کرد که این سنگ‌ها به‌واقع نشانه‌هایی از آب را نشان می‌دهند. این امر نظریه‌ای را که دهانه‌ی جزرو زمانی محیطی آبی و قابل‌زیست بوده، تقویت می‌کند.

با این حال، هنوز این پرسش باقی است که آیا این دهانه واقعاً مسکون بوده است یا نه. تیم پژوهشی تاکنون هیچ نشانه‌ای از ماده‌ی آلی – که اساس حیات است – را بر اساس اندازه‌گیری‌های مریخ‌نورد پیدا نکرده است.

با این وجود، محتوای معدنی سنگ‌ها بهترین فرصت را برای دانشمندان فراهم می‌کند تا به جستجوی نشانه‌های حیات باستانی مریخ بپردازند، به‌ویژه هنگامی که این نمونه‌ها برای تحلیل دقیق‌تر به زمین بازگردانده شوند.

تانیا بوساک، استاد زیست‌زمین‌شناسی در دپارتمان علوم زمین، جوی و سیاره‌ای MIT و نویسنده‌ی اصلی این مطالعه، گفت: «این سنگ‌ها دست‌کم وجود محیط‌های قابل‌زیست را در مریخ تأیید می‌کنند.»

سنگ‌های مریخ ممکن است حاوی نشانه‌های حیات باشند

علاوه بر این، برخی از این نمونه‌ها ممکن است بیش از ۳.۵ میلیارد سال پیش در دریاچه‌ی باستانی رسوب کرده باشند – زمانی که هنوز نشانه‌ای از حیات بر روی زمین پیدا نشده بود.

بنیامین وایس، استاد علوم زمین و سیاره‌ای MIT و هم‌نویسنده‌ی این مطالعه گفت: «این قدیمی‌ترین سنگ‌هایی است که احتمالاً توسط آب رسوب کرده‌اند و ما تاکنون به آن‌ها دسترسی پیدا کرده‌ایم.» این موضوع هیجان‌انگیز است زیرا ممکن است این سنگ‌ها بیشترین احتمال حفظ فسیل‌ها و نشانه‌های حیات را داشته باشند.

کاوش در دامنه‌ی غربی دهانه‌ی جزرو

همکاران MIT شامل دکترای پسادکترا ایوا شلر و دانشمند پژوهشی الیاس منسبچ همراه با دیگر اعضای تیم علمی پرسیویرنس هستند. نمونه‌های سنگ‌ها طی ماموریت کاوشگر مریخ در سال ۲۰۲۲ جمع‌آوری شد.

این ناحیه که به «جلوی فن» معروف است، شامل سنگ‌های رسوبی لایه‌ای است که دانشمندان معتقدند ممکن است یک دلتا باستانی را نشان دهند. این دلتا احتمالاً توسط رسوبات آبی که به دریاچه‌ی خشک‌شده وارد شده بودند، شکل گرفته است. اگر حیاتی در مریخ وجود داشته باشد، دانشمندان گمان دارند که ممکن است درون این سنگ‌ها و لایه‌های رسوبی حفظ شده باشد.

پرسیویرنس هفت نمونه از مکان‌های مختلف جلوی فن جمع‌آوری کرد. مریخ‌نورد هر نمونه را با حفاری به بستر مریخی و استخراج یک هسته به اندازه‌ی مداد برداشت و سپس آن را در لوله‌ای برای بازیابی و تحلیل آینده مهر و موم کرد.

ترکیب معدنی سنگ‌های مریخی

قبل از حفاری، مریخ‌نورد از رسوبات اطراف هر مکان تصاویری ثبت کرد. دانشمندان این تصاویر را پردازش کردند تا اندازه‌ی دانه‌ها و ترکیب معدنی رسوبات را تخمین بزنند.

تحلیل نشان داد که هر هفت نمونه احتمالاً نشانه‌های آب را در خود دارند، که نشان می‌دهد احتمالاً در ابتدا توسط آب رسوب کرده‌اند.

بوساک و همکارانش مواد معدنی خاصی را در رسوبات شناسایی کردند که در آب تشکیل می‌شوند. او گفت: «ما تعداد زیادی از کربنات‌ها را یافتیم، که در زمین، به شکل‌گیری صخره‌ها کمک می‌کنند و ماده‌ای ایده‌آل برای حفظ فسیل‌های حیات میکروبی است.»

پژوهشگران همچنین سولفات‌هایی را در برخی نمونه‌های جمع‌آوری‌شده یافتند که معمولاً در آب‌های بسیار شور تشکیل می‌شوند و نشان‌دهنده‌ی حضور آب در گذشته در دهانه است.

به‌دنبال نشانه‌های حیات در سنگ‌های مریخ

بوساک بیان کرد که آب بسیار شور لزوماً برای زندگی ایده‌آل نیست و اگر تمام دهانه با آب بسیار شور پر شده باشد، ممکن است برای حیات چالش‌برانگیز بوده باشد. از سوی دیگر، اگر تنها پایین دریاچه شور بوده باشد، ممکن است هر نشانه‌ای از حیات را در لایه‌های بالایی که در نهایت به پایین نشستند، حفظ کرده باشد.

او توضیح داد: «هرچقدر هم که شور بوده، اگر هر گونه آلی در آن حضور داشته باشد، شبیه به “ترشی انداختن” چیزی در نمک است. اگر حیاتی در لایه‌ی شور فرو رفته باشد، احتمالاً بسیار خوب حفظ شده است.»

علی‌رغم این یافته‌ها، تیم هنوز ماده‌ی آلی را با استفاده از ابزارهای مریخ‌نورد به طور قطعی تشخیص نداده است. ماده‌ی آلی می‌تواند نشانه‌ی حیات باشد، اما می‌تواند از فرایندهای غیر زیستی نیز نشأت بگیرد.

تشخیص ماده‌ی آلی

پیشینیان پرسیویرنس، مریخ‌نورد کنجکاوی، ماده‌ی آلی را در سرتاسر دهانه‌ی گیل شناسایی کرده بودند که ممکن است از برخورد سیارک‌ها در مریخ به وجود آمده باشد.

طی کاوش کف دهانه‌ی جزرو، ابزار SHERLOC پرسیویرنس نشانه‌هایی از مولکول‌های آلی را تشخیص داد. SHERLOC با استفاده از نور ماوراءبنفش سطح مریخ را بررسی می‌کند و مواد آلی می‌توانند در این نور درخششی تولید کنند که نوعی «اثر انگشت» از انواع مولکول‌های آلی موجود را ارائه می‌دهد.

با این حال، پژوهش به رهبری ایوا شلر از MIT نشان داد که طول‌موج‌های دیده‌شده توسط SHERLOC می‌تواند از مواد غیر آلی نیز باشد.

شلر گفت: «در بررسی‌ها مشخص شد که فلزات سریم، که در مواد معدنی ترکیب می‌شوند، در واقع سیگنال‌هایی مشابه ماده‌ی آلی تولید می‌کنند.» نتایج شلر نشان می‌دهد که اندازه‌گیری‌های مریخ‌نورد نمی‌توانند به‌طور قطعی به عنوان ماده‌ی آلی تفسیر شوند.

بوساک گفت: «این خبر بدی نیست، بلکه نشان می‌دهد که ماده‌ی آلی فراوان نیست و ممکن است در حدی کمتر از توان تشخیصی مریخ‌نورد وجود داشته باشد.»

بینش‌های تحول‌آفرین از سنگ‌های مریخی

زمانی که نمونه‌های جمع‌آوری‌شده نهایتاً به زمین آورده شوند، بوساک معتقد است که آزمایشگاه‌ها با ابزارهایی با حساسیت بسیار بالاتر می‌توانند هر ماده‌ی آلی موجود را شناسایی کنند.

او گفت: «روی زمین، با استفاده از میکروسکوپ‌هایی با وضوح نانومتری و انواع مختلف ابزارها که امکان استقرار در یک مریخ‌نورد وجود ندارد، می‌توانیم واقعاً به دنبال حیات بگردیم.»

تحلیل‌های نمونه‌ها به دانشمندان امکان می‌دهد که بینش‌هایی تحول‌آفرین از محیط‌های قابل‌زیست گذشته‌ی مریخ، تکامل میدان مغناطیسی، اتمسفر و آب و هوای مریخ، و چرخه‌ی گذشته و حال آب، گوگرد و کربن را به دست آورند.

این مطالعه در ژورنال AGU Advances منتشر شده است.