شاید ما یک قدم به یافتن پاسخ برای وسوسهانگیزترین پرسش کیهانی نزدیکتر شده باشیم: آیا ما تنها هستیم؟
کاوشگرهای رباتیک وفادار ما از دهه ۱۹۷۰ در حال جستجوی مریخ برای یافتن شواهدی از حیات بودهاند؛ زمانی که طبق یک فرضیه، فرودگرهای وایکینگ (Viking landers) ممکن است آن را پیدا کرده و حتی از بین برده باشند.
از سال ۲۰۲۱، جدیدترین مریخنورد سیاره سرخ ناسا، یعنی استقامت (Perseverance)، با وفاداری در حال پیمایش محل یک دریاچه باستانی است: دهانه جیزرو (Jezero Crater).
جیزرو که بر اثر برخورد یک شهابسنگ (Meteorite) در چشمانداز مریخ کنده شده است، حدود ۳.۷ میلیارد سال پیش حاوی حجم عظیمی از آب و یک دلتای رودخانهای (River delta) بود؛ زمانی که همسایه زنگزده و غبارآلود ما ممکن بود یک دنیای آبی و پرآب مانند زمین باشد.
تصور میشود این دریاچه ممکن است میلیونها سال وجود داشته و احتمالاً به مولکولهای (Molecules) مختلف، از جمله آنهایی که از طریق جریانهای ماگما (Magma flows) از درون غنیشدهی مریخ تامین میشدند، اجازه داده تا پیشسازهای شیمیایی (Chemical precursors) حیات را تشکیل دهند.
اکنون، پژوهشگران در یک مطالعه جدید توضیح میدهند که چگونه از ابزار شرلوک (SHERLOC instrument) مریخنورد استقامت برای بررسی برخی ترکیبات کربنی (Carbon compounds) پیچیده و جذاب که در سنگهای بومی جیزرو محبوس شدهاند، استفاده کردهاند.
آنچه آنها یافتند، بسیار قابلتوجه و شگفتانگیز است.
کایل اوکرت (Kyle Uckert)، یک اخترزیستشناس (Astrobiologist) و دانشمند ابزار دقیق در آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا (NASA's Jet Propulsion Lab)، از طریق ایمیل به ساینسآلرت (ScienceAlert) گفت: «تشخیص کربن درشتمولکول (Macromolecular carbon) روی سطح غبارروبیشده اما در غیر این صورت دستنخوردهی سنگ «آبشار چیاوا» (Cheyava Falls)، کمعمقترین تشخیص ماده آلی (Organic matter) در سطح مریخ را نشان میدهد.»
او افزود: «این موضوع نشان میدهد که این مواد آلی (Organics) ممکن است نسبتاً به تازگی در معرض محیط قرار گرفته باشند، یا اینکه توسط مواد معدنی دارای خواص محافظت نوری (Photoprotective properties) محافظت شده باشند.»
پژوهشگران این کربن درشتمولکول (Macromolecular carbon) را در دو سنگ در رخنمون برایت انجل (Bright Angel outcrop) واقع در دره نرتوا (Neretva Vallis) کشف کردند؛ یک کانال رودخانهای که دلتای غربی دهانه جیزرو را تغذیه میکرد.
یکی از این سنگها، گِلسنگِ (Mudstone) آبشار چیاوا بود که دارای لکههای جذاب پلنگمانندی است که بحثهایی را در مورد منشأ زیستی (Biological origin) احتمالی آنها برانگیخته است.
این کربن درشتمولکول (MMC) مکمل سایر ترکیبات جذاب موجود در این سنگها است؛ از جمله کربناتها (Carbonates)، سولفاتها (Sulfates) و فسفاتهایی (Phosphates) که میتوانند مواد اولیه ضروری برای بلوکهای سازنده حیات (Building blocks of life) آنگونه که ما میشناسیم را فراهم کنند.
یافتن گِلسنگهای (Mudstones) حاوی مواد آلی در فاصلهای بیش از ۳۵۰۰ کیلومتر (۲۲۰۰ مایل) دورتر از مواردی که مریخنورد کنجکاوی (Curiosity) در دهانه گیل (Gale Crater) کشف کرده بود، نشان میدهد که میلیاردها سال پیش، احتمالاً هم شرایط و هم مواد مورد نیاز برای حیات در سراسر مریخ پراکنده بودهاند.
علاوه بر این، به نظر میرسد کربن درشتمولکول (MMC) بررسیشده در این پژوهش، عموماً پیچیدهتر از سایر مولکولهای آلی (Organic molecules) یافتشده در مریخ باشد؛ مانند آلکانهایی (Alkanes) که اخیراً در گِلسنگ کامبرلند (Cumberland mudstone) کشف شدهاند.
پژوهشگران همچنین ویژگیهای طیفی (Spectral properties) این نمونه را که از طریق نقشهبرداری رامان (Raman mapping) به دست آمده بود، با ویژگیهای سایر ترکیبات شناختهشده، از جمله نمونههای شهابسنگی (Meteorite) و زمینی (Terrestrial) مقایسه کردند.
اشلی مورفی (Ashley Murphy)، زمینشناس (Geologist) در موسسه علوم سیارهای (Planetary Science Institute) در ایالات متحده، به ساینسآلرت گفت: «با استفاده از پارامترهای باند G رامان (Raman G-band parameters) در این کربن درشتمولکول، ما تعیین کردیم که این ماده از نوع کربن بیشکل یا کربن آمورف (Amorphous carbon) است.»
«موقعیت قله و پهنای باند G (G-band peak position and bandwidth) مشابه انواع مختلف کربن آمورف است؛ از جمله منابع زیستی (Biotic) (مانند پوششهای میکروبی (Microbial mats) و زغالسنگها (Coals)) و منابع غیرزیستی (Abiotic) (مانند شهابسنگها (Meteorites) و سنگهای گرمابی (Hydrothermal rocks)).»
این شباهتها قطعاً بسیار جالب توجه هستند. روی زمین، زغالسنگ قیردار (Bituminous coal)، چرت یا سنگ چخماق (Chert) و میکروبیالیتها (Microbialites) با فرآیندهای زیستی (Biological processes) مرتبط هستند.
با این حال، مورفی خاطرنشان کرد که به دلیل روشهای استفادهشده و همپوشانی طیفهای (Overlapping spectra) نمونههای مرجع،
«ما نمیتوانیم از باند G برای نسبت دادن کربن درشتمولکول کشفشده توسط ابزار شرلوک (SHERLOC) به هیچ منبع یا محیط کربنی منحصربهفردی استفاده کنیم.»
به عبارت دیگر، پژوهشگران نمیدانند این کربنهای درشتمولکول مریخی (Martian MMCs) از کجا آمدهاند و همچنین ادعا نمیکنند که این مواد نشاندهنده حیات مریخی (Martian life) هستند.
اوکرت (Uckert) توضیح داد: «وجود ماده آلی (Organic matter) در مریخ لزوماً دلالت بر فرآیندهای زیستی (Biologic processes) ندارد.»
«تجهیزات همراه مریخنورد استقامت (Perseverance Rover payload) قادر به ارزیابی این موضوع نیست که آیا ترکیبات آلی (Organic compounds) از فرآیندهای زیستی ناشی شدهاند یا فرآیندهای غیرزیستی (Abiologic processes). ما نمیتوانیم بیان کنیم که زیستشناسی (Biology) نقشی در ایجاد کربن آلی (Organic carbon) توصیفشده در این مطالعه داشته است.»
اگرچه کربن درشتمولکول (MMC) گزارششده در این پژوهش را نمیتوان به مکانیسم تشکیل (Formation mechanism) خاصی نسبت داد، اما پژوهشگران چندین منشأ احتمالی را مطرح کردهاند.
ممکن است این مواد از طریق ذرات غبار میانسیارهای (Interplanetary dust particles) یا درون شهابسنگها (Meteorites) به مریخ منتقل شده باشند.
از سوی دیگر، ممکن است این مواد به صورت درجا (In situ) از طریق فرآیندهای غیرزیستی (Abiotic processes)، مانند نیروهای آتشفشانی (Volcanic)، الکتروشیمیایی (Electrochemical) یا گرمابی (Hydrothermal) که بر روی سنگها عمل میکنند، ساخته شده باشند.
البته، این موضوع همچنین به این معناست که پژوهش فعلی نمیتواند از نظر وجودی هیجانانگیزترین احتمال را نیز رد کند: سنتز زیستی درجا (In situ biological synthesis).
تعیین دقیق منبع این مواد آلی (Organics) جالب، نیازمند تحلیل با حساسیت بالا (High-sensitivity analysis) است که تنها بر روی زمین قابل انجام است؛ بنابراین، سازماندهی یک ماموریت بازآوری نمونه از مریخ (Mars sample return mission) بسیار حیاتی خواهد بود.