دانشمندان روشی جدید برای جستجوی حیات در مریخ پیدا کردند!

رسوبات گچ در مریخ ممکن است شواهدی از حیات میکروبی گذشته را پنهان کرده باشند، مشابه اولین موجوداتی که چهار میلیارد سال پیش روی زمین ظاهر شدند. اما اثبات این نظریه نیازمند ابزار مناسب است. دانشمندان اکنون یک طیف‌سنج جرمی مینیاتوری با لیزر را آزمایش کرده‌اند که برای مأموریت‌های فضایی طراحی شده است. این ابزار با موفقیت فسیل‌های میکروبی را در رسوبات گچ زمین شناسایی کرد که در شرایطی مشابه رسوبات سولفات در مریخ تشکیل شده‌اند. محققان امیدوارند که این فناوری به‌زودی در مریخ برای جستجوی نشانه‌های حیات باستانی استفاده شود.

حیات باستانی در مریخ؟ راهی جدید برای کشف آن

اولین حیات روی زمین حدود چهار میلیارد سال پیش ظهور کرد و به شکل میکروب‌هایی بود که در حوضچه‌ها و دریاهای باستانی رشد می‌کردند. اما اگر اتفاق مشابهی در مریخ رخ داده باشد، چگونه می‌توانیم آن را ثابت کنیم؟

محققانی که به دنبال شواهد فسیلی از میکروب‌های مریخی باستانی هستند، گامی مهم به جلو برداشته‌اند. آن‌ها نشان داده‌اند که فسیل‌های میکروبی را می‌توان در نمونه‌های گچ شناسایی کرد، مواد معدنی که شباهت زیادی به سنگ‌های سولفاتی موجود در مریخ دارند. این پیشرفت نشان می‌دهد که می‌توان از تکنیک‌های مشابه برای شناسایی آثار حیات گذشته در سیاره سرخ استفاده کرد.

یوسف سلام، دانشجوی دکترا در مؤسسه فیزیک دانشگاه برن و نویسنده اول مقاله در مجله فرانتیرز در نجوم و علوم فضایی، گفت:

یافته‌های ما چارچوبی روش‌شناختی برای شناسایی نشانه‌های زیستی در مواد معدنی سولفات مریخ ارائه می‌دهد که به‌طور بالقوه می‌تواند مأموریت‌های اکتشافی آینده مریخ را هدایت کند. طیف‌سنج جرمی یونیزاسیون لیزری ما، یک نمونه اولیه ابزار پرواز فضایی، می‌تواند به‌طور مؤثر نشانه‌های زیستی را در مواد معدنی سولفات شناسایی کند. این فناوری می‌تواند در مریخ‌نوردها یا فرودگرهای آینده مریخ برای تجزیه و تحلیل در محل ادغام شود.

آب، مواد معدنی و احتمال فسیل‌ها

میلیاردها سال پیش، مریخ با آب پوشیده شده بود، اما با خشک شدن آن، مواد معدنی مانند گچ و سایر سولفات‌ها از تبخیر حوضچه‌ها تشکیل شدند. این مواد معدنی می‌توانستند هر گونه حیات میکروبی را که زمانی وجود داشته حفظ و آثار باکتری‌های باستانی را در ساختارهای خود فسیل کنند. اگر حیات میکروبی در گذشته آبی مریخ شکوفا شده بود، بقایای آن ممکن است هنوز در این مواد معدنی قفل شده باشد و منتظر کشف باشد.

سلام توضیح داد:

گچ به‌طور گسترده‌ای در سطح مریخ شناسایی شده و به دلیل پتانسیل فسیل‌سازی استثنایی خود شناخته شده است به سرعت تشکیل می‌شود و میکروارگانیسم‌ها را قبل از تجزیه به دام می‌اندازد و ساختارهای بیولوژیکی و نشانه‌های زیستی شیمیایی را حفظ می‌کند.

اما برای شناسایی این فسیل‌های میکروبی، ابتدا باید ثابت کنیم که می‌توانیم فسیل‌های مشابه را در مکان‌هایی که می‌دانیم چنین میکروب‌هایی وجود داشته‌اند، شناسایی کنیم، مانند سازندهای گچ مدیترانه‌ای که در طول بحران شوری مسینیان ایجاد شده‌اند.

سلام گفت:

بحران شوری مسینیان زمانی رخ داد که دریای مدیترانه از اقیانوس اطلس جدا شد. این امر منجر به تبخیر سریع شد و باعث شد دریا فوق‌شور شود و لایه‌های ضخیمی از تبخیری‌ها، از جمله گچ، رسوب کند. این رسوبات یک آنالوگ زمینی عالی برای رسوبات سولفات مریخ فراهم می‌کنند.

دانشمندان ابزاری را انتخاب کردند که می‌توانست در یک پرواز فضایی استفاده شود: یک طیف‌سنج جرمی مینیاتوری با لیزر که می‌تواند ترکیب شیمیایی یک نمونه را با جزئیاتی به اندازه یک میکرومتر تجزیه و تحلیل کند. آن‌ها از معدن سیدی بوتبال در الجزایر نمونه گچ برداشتند و آن را با استفاده از طیف‌سنج جرمی و میکروسکوپ نوری، با راهنمایی معیارهایی که می‌توانند به تمایز بین فسیل‌های میکروبی بالقوه و سازندهای سنگ طبیعی کمک کنند، تجزیه و تحلیل کردند.

این معیارها شامل مورفولوژی، که نامنظم، پیچ در پیچ و احتمالاً توخالی است و همچنین وجود عناصر شیمیایی لازم برای حیات، مواد کربنی و مواد معدنی مانند رس یا دولومیت است که می‌توانند تحت تأثیر حضور باکتری‌ها قرار گیرند.

آیا حیات زمانی در مریخ شکوفا شد؟

دانشمندان رشته‌های فسیلی بلند و پیچ خورده‌ای را در گچ الجزایری شناسایی کردند که قبلاً به عنوان جلبک‌های بنتیک یا سیانوباکتری‌ها تفسیر شده‌اند و اکنون تصور می‌شود که باکتری‌های اکسید کننده گوگرد مانند بگیاتوا هستند. این‌ها در گچ جاسازی شده و توسط دولومیت، مواد معدنی رسی و پیریت احاطه شده بودند.

وجود این مواد معدنی نشان‌دهنده وجود حیات آلی است، زیرا پروکاریوت‌ها (سلول‌های بدون هسته) عناصری را تأمین می‌کنند که رس برای تشکیل به آن‌ها نیاز دارد. آن‌ها همچنین با افزایش قلیاییت در اطراف خود و متمرکز کردن یون‌ها در پوشش سلولی خود، تشکیل دولومیت را در یک محیط اسیدی مانند مریخ تسهیل می‌کنند.

برای تشکیل دولومیت در داخل گچ بدون وجود حیات آلی، دما و فشارهای بالا مورد نیاز است که گچ را کم آب می‌کند و با دانش ما از محیط مریخ سازگار نیست.

آیا بالاخره می‌توانیم حیات را در سیاره سرخ شناسایی کنیم؟

اگر طیف‌سنج‌های جرمی علاوه بر سایر نشانه‌های زیستی، وجود رس و دولومیت را در گچ مریخ شناسایی کنند، این می‌تواند یک سیگنال کلیدی از حیات فسیل شده باشد که می‌تواند با تجزیه و تحلیل سایر مواد معدنی شیمیایی موجود و با جستجوی رشته‌های آلی مشابه تقویت شود.

سلام هشدار داد:

در حالی‌که یافته‌های ما به شدت از منشأ زیستی رشته فسیلی در گچ حمایت می‌کند، تمایز نشانه‌های زیستی واقعی از سازندهای معدنی غیرزیستی همچنان یک چالش است. یک روش تشخیص مستقل اضافی، اطمینان مریخ‌نورد استقامت را در تشخیص حیات بهبود می‌بخشد. علاوه بر این، مریخ شرایط محیطی منحصر‌به‌فردی دارد که می‌تواند بر حفظ نشانه‌های زیستی در دوره‌های زمین‌شناسی تأثیر بگذارد. مطالعات بیشتری لازم است.

منبع: Scitechdaily