به گزارش اطلاعات آنلاین به نقل از ساینس دیلی، مریخ همیشه دنیای سرد و خشکی که امروز میبینیم نبوده است. دانشمندان معتقدند که میلیاردها سال پیش ممکن است گرم، مرطوب و پوشیده از جو بسیار غلیظ تری بوده باشد که شرایطی را ایجاد میکرده که میتوانسته است از حیات میکروبی ساده پشتیبانی کند. با این حال، اثبات وجود حیات در آنجا همچنان یکی از بزرگترین چالشها در علوم سیارهای است.
مریخنوردهای ناسا پیش از این مولکولهای آلی را در سنگهای مریخ شناسایی کردهاند، اما این ترکیبات به تنهایی نمیتوانند تأیید کنند که زمانی حیات در مریخ وجود داشته است. انتظار میرود از سال ۲۰۳۰، مریخنورد «روزالیند فرانکلین» (Rosalind Franklin) آژانس فضایی اروپا با ابزارهای تخصصی طراحیشده برای جستجوی شواهد شیمیایی قویتر به این جستجو بپیوندد.
اکنون، محققانی از «مؤسسه تحقیقات منظومه شمسی ماکس پلانک» (MPS)، دانشگاه گوتینگن و دانشگاه کوت دازور در نیس (فرانسه) یکی از روشهای کلیدی تشخیص مریخنورد را تحت آزمایش سختی قرار دادهاند.
جستجوی نشانههای زیستی مریخی باستانی
یافتن شواهد قانع کننده از حیات مریخی باستانی به معنای تفکیک مولکولهای آلی ایجاد شده توسط موجودات زنده از مولکولهای تولید شده از طریق شیمی معمولی است. محققان معتقدند که دو هیدروکربن، پریستان (C19H40) و فیتان (C20H42)، میتوانند به پاسخ این پرسش کمک کنند.
این مولکولها از موجودات زنده سرچشمه میگیرند و در نفت روی زمین نیز یافت میشوند. از آنجا که آنها به طور غیرمعمول پایدار هستند، دانشمندان فکر میکنند که میتوانند میلیاردها سال تحت شرایط مناسب زنده بمانند.
«گیوم لسینیور»، دانشمند MPS و پژوهشگر اصلی این مطالعه گفت: "اگر زمانی حیات در مریخ وجود داشته باشد، مولکولهایی مانند پریستان و فیتان نشان دهنده نشانههای زیستی مولکولی مهمی هستند که میتوانستند تا به امروز زنده بمانند."
پریستان و فیتان ویژگی مهم دیگری دارند که آنها را به اهداف جذابی در جستجوی حیات تبدیل میکند. مانند بسیاری از ترکیبات آلی، آنها «کایرال» هستند؛ به این معنی که در دو شکل تصویر آینهای به نام «انانتیومرها» وجود دارند. این دو نسخه حاوی اتمهای یکسانی هستند اما به صورت تصاویر آینهای یکدیگر، دقیقاً مانند دست چپ و راست یک فرد، مرتب شدهاند. کایرالیتی ابزاری ارزشمند در جستجوی حیات فرازمینی گذشته است.
ارگانیسمهای زنده معمولاً یک تصویر آینهای از یک مولکول کایرال تولید میکنند. دانشمندان انتظار دارند که همین الگو برای هر حیاتی در جای دیگری از جهان نیز صدق کند، زیرا سیستمهای زنده خود را تکثیر میکنند. در مقابل، مولکولهایی که بدون منشأ زیستی تشکیل میشوند، باید هر دو شکل تصویر آینهای را به مقدار تقریباً مساوی داشته باشند.
آزمایش مریخنورد روزالیند فرانکلین
مریخنورد روزالیند فرانکلین با استفاده از تجزیهگر مولکول آلی مریخ (MOMA)، ابزاری که تحت سرپرستی MPS توسعه و ساخته شده است، به جستجوی این تفاوتهای ظریف خواهد پرداخت. ابزارMOMA ترکیبی از یک کروماتوگراف گازی، یک طیفسنج جرمی، کورههای کوچک و یک لیزر تحریک است.
نمونههای سنگ ابتدا در کورهها گرم میشوند تا ترکیبات فرار آزاد شوند. سپس این گازها تجزیه و تحلیل شده و از طریق لولههای مویین با پوشش مخصوص عبور داده میشوند. از آنجا که نسخههای تصویر آینهای یک مولکول مشابه، برهمکنش متفاوتی با پوششها دارند، با سرعتهای متفاوتی در لولهها حرکت میکنند و به دستگاه اجازه میدهند آنها را از هم جدا کند.
برای مطالعه جدید، محققان از نمونههای یکسان لولههای مویین MOMA استفاده کردند. برای اولین بار، آنها با موفقیت اشکال کایرال پریستان و فیتان را جدا کردند، با وجود اینکه مولکولها بسیار غیرفعال بودند.
«فاطما یسیل ساهان»، محقق همکار و عضو تیم MOMA توضیح داد: "جداسازی کایرال پریستان و فیتان نیاز به حساسیت بالای دستگاه و دقت اندازهگیری دارد، که ما نشان میدهیم MOMA ابزار میتواند به هر دو دست یابد."
شهابسنگ یک تغییر غیرمنتظره را آشکار میکند
این تیم به جای سنگهای مریخی، نمونههایی از شهابسنگ معروف مورچیسون را آزمایش کردند که در سال ۱۹۶۹ در استرالیا سقوط کرد. مانند بسیاری از شهابسنگها، حاوی مخلوطی از ترکیبات آلی است. برخی از آنها هنگام تشکیل شهابسنگ وجود داشتند، در حالی که برخی دیگر احتمالاً پس از فرود آمدن از آلودگی بیولوژیکی ناشی شدهاند. محققان در ابتدا گمان میکردند که پریستان و فیتان متعلق به دسته دوم هستند.
با این حال، نتایج، داستان متفاوتی را روایت میکردند.
این شهابسنگ حاوی مقادیر مساوی از هر نسخه تصویر آینهای پریستان و فیتان بود. این الگو با مواد بیولوژیکی که میتوانستند شهابسنگ را در جایی که پیدا شده بود آلوده کنند، مطابقت ندارد.
در عوض، محققان نتیجه گرفتند که آلودگی احتمالاً هنگام عبور شهابسنگ از جو زمین به آن منتقل شده است؛ جایی که با آئروسلهای تولید شده توسط احتراق سوخت فسیلی مواجه شده است.
مقایسه با پریستان و فیتان یافت شده در شیلهای نفتی، این توضیح را تأیید میکند. این سنگهای رسوبی حاوی پیشسازهای نفتی هستند که میلیونها سال در اعماق زمین بودهاند.
«مانوئل راینهارت»، محقق همکار از دانشگاه گوتینگن، گفت: "نفت در این سنگها طی میلیونها سال در اعماق زیاد تحت تأثیر گرما و فشار تشکیل میشود."
با گذشت زمان، این شرایط عدم تعادل طبیعی بین اشکال تصویر آینهای مولکولها را از بین میبرد و آنها را به نسبت مساوی باقی میگذارد. این دقیقاً با آنچه تیم در شهابسنگ مورچیسون مشاهده کرد، مطابقت دارد.
آمادهسازی برای جستجوی حیات در مریخ
محققان میگویند که این کار چیزی بیش از اعتبارسنجی MOMA پیش از ماموریتش به مریخ است. همچنین سوالات جدیدی در مورد چگونگی جذب آلودگی توسط مولکولهای آلی موجود در شهابسنگها مطرح میکند و این که افزایش سطح آلودگی مرتبط با نفت در جو زمین چه معنایی برای مطالعات آینده دارد.
MOMA بخشی از ماموریت ExoMars آژانس فضایی اروپا به مریخ است و تحت برنامهای از آژانس فضایی اروپا توسعه و ساخته شده و توسط آن تأمین مالی شده است.