این ایده ساده یکی از پایههای اساسی در جستجوی منشأ حیات است. این برکهها سرشار از مواد شیمیایی مهم بودند و هنگامی که رعدوبرق به آنها برخورد کرد، به نحوی جرقه حیات زده شد.
اگر این ایده درست باشد، ممکن است همین اتفاق در مریخ نیز رخ داده باشد. اگر حیات در گذشته روی مریخ وجود داشته و شواهد فسیلی از میکروبها در این سیاره باقی مانده باشد، یک لیزر جدید میتواند آن را کشف کند.
ما شاید هرگز به طور دقیق ندانیم که حیات چگونه آغاز شد، اما میدانیم که حدود ۴ میلیارد سال پیش روی زمین شکل گرفت و برای حدود ۳ میلیارد سال در آب محدود بود، تا زمانی که لایهای از ازن شکل گرفت و زمین را در برابر پرتوهای فرابنفش محافظت کرد.
اگر حیات در مریخ هم پدید آمده باشد، احتمالاً میلیاردها سال پیش، در دورهای که این سیاره گرم و مرطوب بود، شکل گرفته است. احتمال زیادی وجود دارد که این حیات نیز مانند زمین، برای مدت طولانی در آب محدود بوده باشد. اگر چنین باشد، رسوبات باستانی مریخ ممکن است شواهدی از میکروبهای فسیلشده را در خود حفظ کرده باشند.
کاوشگر “استقامت” ناسا در دهانه جزرو، که زمانی یک دریاچه باستانی بوده و دارای رسوبات عمیق است، فرود آمده تا شواهدی از حیات گذشته را شناسایی کند. این منطقه همچنین یک دلتای رودخانهای باستانی دارد که مکانی عالی برای جمعآوری رسوبات و حفظ شواهد میکروبی محسوب میشود.
“استقامت” مجهز به یک لیزر است که بخشی از ابزار SuperCam محسوب میشود، نسخه پیشرفتهتری از ابزار ChemCam در کاوشگر “کنجکاوی”. این ابزار صخرهها و خاک را بررسی کرده و به دنبال ترکیبات آلیای میگردد که ممکن است نشانههایی از حیات میکروبی باستانی باشند.
منبع تصویر: Jehlicka و همکاران، ۲۰۲۵.
اکنون دانشمندان در حال توسعه لیزر جدیدی هستند که بتواند فسیلهای میکروبی را روی مریخ شناسایی کند. این دستگاه به بررسی رسوبات گچ برای یافتن نشانههای این فسیلها میپردازد و تاکنون در رسوبات گچی مشابه مریخ در الجزایر آزمایش شده است.
این روش در پژوهشی که در مجله Frontiers in Astronomy and Space Sciences منتشر شده، توضیح داده شده است. عنوان این پژوهش “جستجوی حیات باستانی در مریخ با استفاده از تحلیلهای ریختشناسی و طیفسنجی جرمی: مطالعهای مشابه برای کشف میکروفسیلها در گچ مسینی“ است. نویسنده اصلی این مقاله “یوسف سلام”، دانشجوی دکتری در مؤسسه فیزیک دانشگاه برن، میگوید:
“یافتههای ما چارچوبی روشی برای شناسایی زیستنشانگرها در مواد معدنی سولفاته مریخ ارائه میدهد و میتواند به هدایت مأموریتهای آینده در مریخ کمک کند. طیفسنج جرمی لیزری ما، که نمونهای اولیه برای پروازهای فضایی است، میتواند زیستنشانگرها را در مواد معدنی سولفاته به طور مؤثر شناسایی کند. این فناوری میتواند در آینده در مریخنوردها یا فرودگرها برای تحلیل در محل یکپارچه شود.”
سلام به مواد معدنی سولفاته، از جمله گچ، اشاره دارد که هنگام خشک شدن منابع آبی باقی میمانند. این مواد به سرعت رسوب کرده و ذخایری تشکیل میدهند، مانند آنچه در بحران شوری مسینی در دریای مدیترانه رخ داده است.
او توضیح میدهد: “بحران شوری مسینی زمانی رخ داد که دریای مدیترانه از اقیانوس اطلس جدا شد. این امر منجر به تبخیر سریع آب شد و باعث شد که این دریا فوقالعاده شور شود و لایههای ضخیمی از تبخیرات، از جمله گچ، رسوب کند. این رسوبات نمونهای عالی از محیطهای مشابه مریخ در زمین محسوب میشوند.”
ما میدانیم که رخدادی مشابه در مریخ نیز اتفاق افتاده است، زیرا رسوبات گچی در سطح این سیاره بهوفور دیده میشوند. از آنجایی که این رسوبات به سرعت شکل میگیرند، احتمال حفظ فسیلها قبل از تجزیه شدن آنها وجود دارد.
سلام گفت: “گچ به طور گستردهای در سطح مریخ شناسایی شده و به دلیل پتانسیل بالای آن در فسیلسازی شناخته شده است. این ماده به سرعت تشکیل میشود، میکروارگانیسمها را قبل از تجزیه به دام میاندازد و ساختارهای زیستی و زیستنشانگرهای شیمیایی را حفظ میکند.”
در زمین، رسوبات گچی به طور گسترده برای یافتن شواهدی از میکروبها بررسی شدهاند.
نویسندگان مقاله نوشتند: “اجتماعات پروکاریوتی (میکروبهای بدون هسته) معمولاً در محیطهای تبخیری مدرن، مانند گچ، در محیطهای دریاچهای و دریایی یافت میشوند. این میکروبها در چرخههای بیوشیمیایی کربن، آهن، گوگرد و فسفات شرکت کرده، آب را استخراج میکنند و از استراتژیهای مختلفی برای زنده ماندن در شرایط سخت بهره میبرند. بررسی این فسیلهای فیلامنتی (رشتهای) میتواند درک ما را از شرایط پنهانی که به تشکیل گچ اولیه در بحران شوری مسینی منجر شد، افزایش دهد و همچنین نشان دهد که آیا چنین فسیلهایی میتوانند در رسوبات سولفاته باستانی و هیدراته مریخ حفظ شده باشند.”
شناسایی شواهد حیات در رسوبات گچی زمین کار نسبتاً سادهای است، اما انجام این کار در مریخ با چالشهای زیادی همراه است. به همین دلیل، سلام و همکارانش تصمیم گرفتند که روش خود را در الجزایر آزمایش کنند.
آنها در معدن “سیدی بوتبال” در حوضه چلیف پایین در الجزایر آزمایشهایی انجام دادند. “حوضه چلیف یکی از بزرگترین حوضههای پیرامونی مسینی است که دارای ساختاری کشیده و به طول بیش از ۲۶۰ کیلومتر و عرض ۳۵ کیلومتر است.” این معدن دارای رسوبات گچی به ضخامت دهها متر است.
محققان از روشهای مختلفی مانند میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی با طیفسنجی اشعه ایکس و طیفسنجی جرمی لیزری استفاده کردند. ترکیب این فناوریها در یک ابزار قابلحمل برای کاوشگر مریخ یک نوآوری محسوب میشود.
در آزمایشهای خود، آنها از طیفسنج جرمی لیزری کوچک استفاده کردند که میتواند ترکیب شیمیایی نمونهها را تا سطحی به اندازه یک میکرومتر تجزیه و تحلیل کند. بررسیها نشان داد که برخی از ویژگیهای یافتشده در گچ میتوانند مربوط به فسیلهای میکروبی باشند.
نویسندگان مقاله گزارش دادهاند که “شبکهای متراکم از رشتههای فسیلی قهوهایرنگ، مارپیچی و خمیده با اندازههای مختلف” را در نمونهها پیدا کردهاند.
علاوه بر این، آنها کانیهایی مانند دولومیت، رس و پیریت را نیز در اطراف گچ کشف کردند، که معمولاً به حضور حیات مرتبط هستند. “دولومیت معمولاً در حضور گچ تشکیل میشود، اما بدون وجود حیات فقط در دما و فشار بالا شکل میگیرد، شرایطی که به نظر نمیرسد در مریخ اولیه وجود داشته باشد.”
با وجود این پیشرفت، هنوز کارهای زیادی برای انجام باقی مانده است. دانشمندان باید این روش را روی رسوبات مریخی آزمایش کنند تا ببینند آیا واقعاً میتوان فسیلهای میکروبی را شناسایی کرد.
اگر این روش معتبر باشد، ممکن است تا سال 1407، که کاوشگر “رزالیند فرانکلین” اروپا به مریخ میرود، آماده نشود. اما مأموریتهای آینده مریخ حتماً میتوانند از این فناوری بهره ببرند.