آیا مواد آلی مریخ بقایای حیات باستانی هستند؟ – شایسته علم

از زمان ماموریت های وایکینگ در سال 1976، زمانی که ناسا برای اولین بار موفق شد فرودگرهای بدون سرنشین را در مریخ قرار دهید، دانشمندانی که زندگی در کیهان را مطالعه می کنند به نام اخترزیست شناسان، در حال جمع آوری شواهدی برای تعیین اینکه آیا زمانی میکروارگانیسم ها در سیاره سرخ زندگی می کرده اند یا خیر. گرفتن این تصمیم یک چالش بود. به یک ماموریت بازگرداندن نمونه ها از مریخ هر گونه تجزیه و تحلیل لازم باید روی مریخ انجام شود، با استفاده از ابزارهایی که برای مقاومت در برابر استرس سفرهای فضایی و جمع آوری داده ها طراحی شده اند، که این امر باعث می شود دانشمندان تا چه حد می توانند صخره های مریخ را مطالعه کنند. در نتیجه، جستجو برای شواهدی از حیات میکروبی در مریخ ذاتاً افزایشی است.

اخیراً دانشمندان شواهد هیجان انگیز اما بی نتیجه دیگری را به جستجوی خود اضافه کردند. در تابستان 2024، تیم علمی مریخ نورد مریخ 2020 به دنبال نشانه‌هایی از حیات میکروبی باستانی در بستر دریاچه‌ای 3700 میلیون ساله در مریخ به نام دهانه Jezero بود. در این فرآیند، آنها یک مجتمع حاوی کربن را کشف کردند مولکول های آلی در گل‌سنگ‌ها در کانال رودخانه‌ای که زمانی آب را به بستر دریاچه خشک می‌برد.

این نیست برای اولین بار، مولکول های آلی پیچیده در گلسنگ های مریخ یافت شد. با این حال، 2 دلیل وجود دارد که چرا اختر زیست شناسان علاقه خاصی به این کشف جدید دارند. اول، این مولکول های آلی به طور گسترده در هر 4 گل سنگ رودخانه ای که آنها تجزیه و تحلیل کردند، پراکنده شده اند. دوم، برخی از مولکول های آلی که آنها پیدا کردند، هستند مرتبط با مواد معدنی شناخته شده برای حمایت از حیات میکروبی روی زمین.

مولکول‌های آلی گسترده مرتبط با مواد معدنی که می‌توانند حیات میکروبی را پشتیبانی کنند، دقیقاً همان چیزی است که اختر زیست‌شناسان انتظار دارند ببینند که آیا زمانی میکروارگانیسم‌ها در دهانه Jezero زندگی می‌کردند. با این حال، مولکول های آلی همچنین می توانند از طریق فرآیندهای زمین شناسی، مانند زمانی که گازها و مواد معدنی در دماها و فشارهای بالا در دریچه های اعماق دریا روی زمین واکنش می دهند، تشکیل شوند. بنابراین، اختر زیست شناسان باید مولکول های آلی را به دقت ارزیابی کنند تا منشا آنها را مشخص کنند.

در جولای 2026، بیش از 60 عضو تیم علمی Perseverance اولین گام را برای تعیین اینکه آیا میکروارگانیسم‌های باستانی می‌توانستند مولکول‌های آلی موجود در دهانه Jezero را بسازند، برداشتند. آنها تشخیص مولکول‌های آلی در گل‌سنگ‌های مریخ را با شناسایی‌های مشابه مولکول‌های آلی در نمونه‌هایی با منشأ شناخته‌شده، از جمله حیات زمینی فسیل‌شده، شهاب‌سنگ‌ها و مواد معدنی مقایسه کردند.

دانشمندان ناسا مولکول های آلی را در دهانه جزرو با مریخ نوردی به نام اسکن محیط های قابل سکونت با رامان و لومینسانس برای مواد آلی و شیمیایی کشف کردند. (شرلوک). SHERLOC از لیزری با طول موج 248.6 نانومتر (nm) برای تحریک مولکول‌های موجود در مواد ناشناخته استفاده می‌کند. هنگامی که مولکول ها برانگیخته می شوند، نور لیزر را جذب و پراکنده می کنند و باعث ایجاد تغییرات مشخصی در طول موج نور پراکنده می شوند.

ابزارهایی از این دست به نام طیف سنج های رامان، نور تغییر یافته را تشخیص می دهد و تشخیص ها را به نام خطوط نمایش می دهد طیفکه دانشمندان از آن برای شناسایی مولکول های ناشناخته استفاده می کنند. طیف رامان از 4 گل سنگ در دهانه Jezero جابجایی هایی در حدود 1600 نانومتر را نشان می دهد که مشخصه مولکول های کربن پیچیده است. این تغییرات به صورت نوارهایی در طیف ظاهر می شوند که اغلب نامیده می شوند نوارهای جی.

طیف‌سنج‌های رامان ابزارهای آزمایشگاهی رایجی هستند، اما بیشتر آنها از لیزرهایی با طول موج‌های 485 نانومتر یا بالاتر استفاده می‌کنند، بنابراین طیف‌هایی که تولید می‌کنند می‌تواند کمی متفاوت از طیف‌های SHERLOC باشد، حتی زمانی که لیزر همان نوع مولکول را تحریک می‌کند. برای غلبه بر این مشکل، دانشمندان طیف‌های مریخ را با طیف‌های مولکول‌های کربن پیچیده از میکروارگانیسم‌های زمینی فسیل‌شده، زغال سنگ، گرافیت، شهاب‌سنگ‌ها و نمونه‌های مصنوعی جمع‌آوری‌شده توسط ابزار رامان با استفاده از همان طول موج لیزری که SHERLOC استفاده می‌کند، مقایسه کردند. آنها دریافتند که طیف های جمع آوری شده در مریخ با حداقل یک نمونه از هر نوع نمونه به جز گرافیت همپوشانی دارند.

این نتایج این احتمال را که مولکول های آلی در دهانه Jezero توسط حیات میکروبی باستانی تولید شده اند را رد نمی کند، اما آنها همچنین نمی توانند دقیقاً به ما بگویند که چگونه شکل گرفته اند. این تصمیم باید منتظر بماند تا نمونه ها به زمین آورده شوند تا بتوان آنها را با ابزارهای آزمایشگاهی بررسی کرد.

تیم Perseverance سهم کوچک اما حیاتی در تعیین اینکه آیا زندگی میکروبی زمانی در نزدیکترین همسایه سیاره‌ای ما، مریخ زندگی می‌کرده است یا خیر، داشته است. تلاش‌های آن‌ها نشان می‌دهد که چگونه علم اختر زیست‌شناسی و جستجوی حیات فرازمینی احتمالی به آرامی و با دقت به جلو می‌رود. اگر به همین منوال ادامه دهیم، ممکن است روزی انسان ها به یکی از مهم ترین سوالات ما پاسخ قطعی بدهند: آیا ما تنها هستیم؟

بررسی ها: 2,105