کاوشگر کنجکاوی در جستجوی درک دلیل غیرقابل سکونت شدن مریخ!

داده‌های جمع‌آوری‌شده توسط کاوشگر کنجکاوی (Curiosity) ناسا روی مریخ نشان می‌دهد که چگونه این سیاره در گذشته دور، به دلیل تغییرات آب‌وهوایی که باعث تبخیر آب سطحی یا قفل شدن آن به‌صورت یخ شده، غیرقابل سکونت گردید.

تا مدت‌ها تصور وجود حیات روی مریخ تقریباً بدیهی بود. در بدترین حالت، مریخ به‌عنوان سیاره‌ای در حال مرگ در نظر گرفته می‌شد، اما نه یک سیاره مرده! نویسندگانی مانند ادگار رایس بوروز، موجودات عجیب مریخی را توصیف کردند که بر روی موجودات هشت‌پا سوار می‌شوند و روی بسترهای خشک دریا حرکت می‌کنند. همچنین، اچ. جی. ولز مریخ را به‌عنوان خانه موجودات فوق‌العاده هوشمندی که ماشین‌های جنگی می‌ساختند و به زمین حمله می‌کردند، تصور کرد. در این میان، دانشمندان واقعی درباره وجود کانال‌های آبی روی مریخ بحث می‌کردند و اینکه آیا این کانال‌ها سیستم‌های آبیاری جهانی برای حمل آب از قطب‌ها به شهرهای نزدیک استوا هستند.

حتی تا دهه‌های 1950 و 60 میلادی، بسیاری معتقد بودند که نوعی حیات در مریخ وجود دارد. حتی دانشمندانی که ادعا می‌کردند مریخ یک سیاره مرده است، باز هم احتمال می‌دادند که این سیاره میزبان خزه‌ها، گلسنگ‌ها و سایر گیاهان پراکنده باشد.

امروزه مریخ به‌قدری برای حیات نامناسب در نظر گرفته می‌شود که هرکسی که یک تکه گلسنگ روی این سیاره پیدا کند، به احتمال زیاد برنده جایزه نوبل خواهد شد!

بیش از نیم قرن کاوش مستقیم مریخ توسط دسته‌ای از کاوشگرهای رباتیک در مدار و سطح آن، تأیید کرده که این سیاره مرده است. اگر حیات در گذشته وجود داشته باشد، احتمالاً چیزی فراتر از باکتری‌هایی نبوده که دو میلیارد سال پیش از بین رفته‌اند. با این حال، هنوز برخی امیدوارند که میکروب‌های سخت‌زیست بتوانند در برخی از پناهگاه‌های زیرزمینی باقی مانده باشند.

سطح مریخ همراه با اکثر جو آن که مدت‌ها پیش توسط بادهای خورشیدی به فضا رانده‌شده، به‌قدری خشک است که خشک‌ترین بیابان‌های زمین در مقایسه با آن مانند جنگل‌های بارانی به نظر می‌رسند. در عین حال، شرایط خشکیده و تشعشعات کیهانی بی‌امان، خواص شیمیایی عجیب و تخریبی به خاک مریخ بخشیده‌اند.

با این حال، حدود چهار میلیارد سال پیش، داستان بسیار متفاوت بود. در گذشته باستانی، مریخ جوی بسیار ضخیم‌تر داشت و آن‌قدر آب در سطح آن موجود بود که دریاچه‌ها شکل می‌گرفتند، رودخانه‌ها جریان داشتند و یک‌سوم سطح سیاره تحت تسلط یک اقیانوس کم‌عمق بود. اینکه این وضعیت چقدر طول کشید یا چقدر پایدار بود، هنوز نامشخص است، اما از نظر حیات، این سیاره در مقایسه با وضعیت کنونی بهشت بود.

تغییرات شدید آب‌وهوایی مریخ یکی از سوالات کلیدی در درک تاریخ این سیاره است. قطعه جدید این پازل کربنات‌هایی است که توسط کاوشگر کنجکاوی از دهانه 96 مایلی Gale که 3.5 تا 3.8 میلیارد سال پیش در اثر برخورد شهاب‌سنگ تشکیل شده، جمع‌آوری شده است.

زمین‌شناسی نشان می‌دهد که این دهانه آب داشته، به این معنی که حاوی موادی مانند رس، سولفات‌ها و کربنات‌ها است که در محیط‌های مرطوب تشکیل می‌شوند. این مواد توسط بازوی رباتیک کاوشگر جمع‌آوری و توسط ابزارهای تحلیل نمونه روی مریخ (SAM) و طیف‌سنج لیزری تنظیم‌پذیر (TLS) آنالیز شدند.

کربنات‌ها که از کربن و اکسیژن تشکیل شده‌اند، از نظر آب‌وهوایی جالب هستند، زیرا ایزوتوپ‌های سنگین‌تر این اتم‌ها معمولاً باقی می‌مانند، در حالیکه ایزوتوپ‌های سبک‌تر در حین تشکیل کربنات‌ها به جو فرار می‌کنند. بنابراین، نسبت‌های این ایزوتوپ‌ها، سوابقی از آب‌وهوای مریخ از جمله دما و اسیدیته آب و ترکیب جو و آب را تشکیل می‌دهند.

دیوید برت از مرکز پرواز فضایی گادرد ناسا، گفت:

مقادیر ایزوتوپ‌های این کربنات‌ها به تبخیر بسیار زیاد اشاره می‌کند، به این معنا که احتمالاً این کربنات‌ها در آب‌وهوایی تشکیل شده‌اند که فقط قادر به حفظ آب مایع به‌طور موقت بوده است. نمونه‌های ما با محیطی با حیات باستانی روی سطح مریخ سازگار نیستند، اگرچه این احتمال وجود یک زیست‌کره زیرزمینی یا زیست‌کره سطحی که قبل از تشکیل این کربنات‌ها شروع شده و به پایان رسیده را رد نمی‌کند.

طبق گفته ناسا، نسبت ایزوتوپ‌ها به دو مکانیسم مختلف در تشکیل کربنات‌ها اشاره می‌کند. یکی از این مکانیسم‌ها تشکیل کربنات‌ها در طی چرخه‌های مرطوب/خشک و دیگری تشکیل در آب بسیار شور و در شرایط سرد و یخبندان در دهانه گیل است. این به این معنی است که مریخ ممکن است چرخه‌ای از قابلیت سکونت و غیرقابلیت سکونت را طی کرده باشد یا چرخه‌ای که در آن آب باقی‌مانده بیشتر به‌صورت یخ قفل شده، در حالی که آب مایع باقیمانده به قدری شور بوده که مانند دریای مرده برای حیات نامناسب شده است. یا سناریوی محتمل‌تر ترکیبی از هر دو حالت است.

برت ادامه داد:

این واقعیت که مقادیر ایزوتوپ‌های کربن و اکسیژن بالاتر از هر چیزی است که تاکنون روی زمین یا مریخ اندازه‌گیری شده، به فرآیندی (یا فرآیندهایی) اشاره می‌کند که به حد افراطی رسیده است. در حالیکه تبخیر می‌تواند تغییرات قابل توجهی در ایزوتوپ‌های اکسیژن روی زمین ایجاد کند، تغییرات اندازه‌گیری‌شده در این مطالعه دو تا سه برابر بزرگتر بودند. این به معنای دو چیز است: ۱) میزان بسیار زیاد تبخیر ایزوتوپ‌ها را به این اندازه سنگین کرده است و ۲) این مقادیر سنگین حفظ شده‌اند، بنابراین هر فرآیندی که مقادیر سبک‌تر ایجاد می‌کرد باید به‌طور قابل توجهی کوچکتر بوده باشد.

این تحقیق به‌تازگی در Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شده است.

منبع: Newatlas