این کشف یکی از مهمترین یافتهها در جستجوی نشانههای حیات گذشته در مریخ محسوب میشود، زیرا روی زمین، مولکولهای کربنی پیچیده و زنجیرهبلند معمولاً در فرآیندهای زیستی نقش دارند.
این مولکولها ممکن است در واقع تکههایی از اسیدهای چرب باشند که در غشاهای اطراف سلولهای زیستی یافت میشوند. دانشمندان بر این باورند که اگر زمانی حیات در مریخ پدید آمده باشد، احتمالاً از نوع میکروبی بوده است.
از آنجایی که میکروبها بسیار کوچکاند، شناسایی قطعی هرگونه شواهد احتمالی حیات در مریخ دشوار است. برای چنین بررسیهایی به ابزارهای علمی قدرتمندتری نیاز است که امکان قرار دادن آنها روی یک مریخنورد وجود ندارد.
مولکولهای آلی کشفشده توسط کنجکاوی از اتمهای کربنی تشکیل شدهاند که در زنجیرههای بلند به هم متصلاند و با عناصر دیگری مانند هیدروژن و اکسیژن پیوند دارند.
این ترکیبات از سنگی ۳.۷ میلیارد ساله به نام «کامبرلند» به دست آمدهاند که مریخنورد آن را در بستر خشکشده یک دریاچه در دهانه «گیل» پیدا کرده است. دانشمندان برای این کشف از ابزار «تحلیل نمونه در مریخ» (Sam) در مریخنورد ناسا استفاده کردند.
در واقع، دانشمندان در جستجوی آمینواسیدها بودند که بلوکهای سازنده پروتئینها و از اجزای کلیدی حیات به شمار میروند. اما این یافته غیرمنتظره تقریباً به همان اندازه هیجانانگیز است. این تحقیق در مجله Proceedings of the National Academies of Science منتشر شده است.
در میان مولکولهای کشفشده، «دکان» (حاوی ۱۰ اتم کربن و ۲۲ اتم هیدروژن) و «دودکان» (با ۱۲ کربن و ۲۶ هیدروژن) دیده میشوند. اینها از دسته «آلکانها» هستند که زیرمجموعهای از «هیدروکربنها» محسوب میشوند.
زمانی هیجانانگیز برای جستجوی حیات در مریخ
در فروردین امسال، دانشمندان شواهدی از ویژگیهای خاص در سنگی دیگر که توسط مریخنورد پشتکار (Perseverance) نمونهبرداری شده بود، ارائه کردند. این ویژگیها که به «خالهای پلنگی» و «دانههای خشخاش» معروف شدهاند، ممکن است در گذشته دور توسط فعالیتهای میکروبی ایجاد شده باشند، اما هنوز تأییدی برای این ادعا وجود ندارد. این یافتهها در یک کنفرانس علمی آمریکا ارائه شدهاند، اما هنوز در یک مجله معتبر علمی منتشر نشدهاند.
مأموریت بازگرداندن نمونههای مریخ (Mars Sample Return) که با همکاری ناسا و آژانس فضایی اروپا انجام میشود، امیدهایی را برای انتقال نمونههای جمعآوریشده توسط مریخنورد پشتکار به زمین جهت مطالعه در آزمایشگاههای پیشرفته فراهم کرده است.
ابزارهای قدرتمند موجود در آزمایشگاههای زمینی میتوانند نهایتاً تعیین کنند که آیا شواهدی قطعی از حیات گذشته در مریخ وجود دارد یا نه.
چالشهای بودجهای
با این حال، در سال 1402، یک هیئت بررسی مستقل افزایش بودجه مأموریت بازگرداندن نمونههای مریخ را مورد انتقاد قرار داد که این موضوع باعث شد ناسا و آژانس فضایی اروپا درباره نحوه اجرای این مأموریت تجدیدنظر کنند. در حال حاضر، دو گزینه جدید برای اجرای این پروژه در دست بررسی هستند.
نشانههایی از حیات؟
سنگ «کامبرلند» در منطقهای از دهانه گیل به نام «خلیج یلونایف» یافت شده است. این منطقه شامل سازندهای سنگیای است که شباهت زیادی به رسوبات انباشتهشده در کف دریاچهها دارند.
یکی از اهداف علمی مریخنورد کنجکاوی بررسی این احتمال است که آیا شرایط گذشته مریخ برای پیدایش حیات مناسب بوده است یا خیر، و یک بستر دریاچهای قدیمی بهترین مکان برای این جستجو محسوب میشود.
پژوهشگران معتقدند که مولکولهای آلکانی که کشف شدهاند، ممکن است زمانی بخشی از مولکولهای پیچیدهتر اسیدهای چرب بوده باشند.
روی زمین، اسیدهای چرب در ترکیب چربیها و روغنها نقش دارند و از طریق فرآیندهای زیستی تولید میشوند، مانند شکلگیری غشاهای سلولی.
احتمال وجود اسیدهای چرب در این نمونه سنگی چندین سال است که مطرح شده، اما مقاله جدید شواهد کاملی را ارائه میدهد.
اسیدهای چرب و اهمیت آنها
اسیدهای چرب مولکولهای هیدروکربنی بلندی هستند که در یک انتهای خود گروه کربوکسیل (COOH) و در انتهای دیگر گروه متیل (CH3) دارند و از زنجیرهای از اتمهای کربن و هیدروژن تشکیل شدهاند.
یک مولکول چربی شامل دو بخش اصلی است: گلیسرول و اسیدهای چرب.
- گلیسرول یک الکل با سه اتم کربن، پنج هیدروژن و سه گروه هیدروکسیل (OH) است.
- اسیدهای چرب معمولاً ۱۲ تا ۱۸ اتم کربن دارند، اما میتوانند از ۴ تا ۳۶ اتم کربن تشکیل شوند.
بلندترین زنجیره کربنی که تاکنون در نمونه «کامبرلند» یافت شده، ۱۲ اتم کربن دارد.
شواهدی از گذشته مریخ
مولکولهای آلی حفظشده در سنگهای باستانی مریخ، اطلاعات ارزشمندی درباره قابلیت سکونتپذیری گذشته این سیاره ارائه میدهند و ممکن است نشانگرهای زیستی (شواهدی از وجود حیات در گذشته) باشند.
نمونه سنگی «کامبرلند» تاکنون چندین بار با استفاده از ابزار Sam تجزیهوتحلیل شده و در آن مواد معدنی رسی، همراه با نخستین مولکولهای آلی کوچک و ساده شناساییشده در مریخ (در سال 1393) یافت شده است.
این مولکولها شامل ترکیبات آلی حاوی کلر و گوگرد در سنگهای رسوبی دهانه گیل بودند که ساختاری حداکثر با ۶ اتم کربن داشتند. اما کشف جدید، این تعداد را دو برابر کرده است.
هنوز مشخص نیست چگونه این مولکولها شکل گرفتهاند
مولکولهای آلکانی که کشف شدهاند، از نظر جستجوی نشانههای حیات در مریخ اهمیت زیادی دارند. اما نحوه تشکیل آنها هنوز نامشخص است.
این مولکولها ممکن است از طریق فرآیندهای زمینشناسی یا شیمیایی غیرزیستی (که ربطی به اسیدهای چرب یا حیات ندارند) نیز ایجاد شده باشند.
با این حال، اینکه این مولکولها پس از میلیونها سال در محیط خشن مریخ همچنان دستنخورده باقی ماندهاند، امید دانشمندان علوم زیستاخترشناسی را زنده نگه داشته است که شاید هنوز بتوان شواهدی از حیات باستانی را در مریخ شناسایی کرد.
گام بعدی: ارسال نمونهها به زمین
ممکن است این نمونه حاوی مولکولهای آلی بلندتر و پیچیدهتری باشد که نشانهای از حیات محسوب میشوند، نه صرفاً فرآیندهای زمینشناسی. اما متأسفانه، ابزار Sam قادر به تشخیص این مولکولهای پیچیدهتر نیست.
گام بعدی، انتقال سنگها و خاک مریخ به زمین برای تجزیهوتحلیل دقیقتر است. مأموریت بازگرداندن نمونههای مریخ این کار را با استفاده از نمونههای جمعآوریشده توسط مریخنورد پشتکار انجام خواهد داد.
تنها چیزی که باقی مانده، تأمین بودجه این پروژه است!