شبیه‌ترین نقطه زمین به مریخ کجاست؟
محققان می‌گویند، میکروب‌های جان‌سخت موجود در آب شور قطب شمال که یکی از نزدیک‌ترین و شبیه‌ترین مناطق زمین به مریخ است، می‌توانند به جستجوی حیات در مریخ کمک کنند.
میکروب‌هایی که تاکنون دیده نشده‌اند و در اعماق یخ‌های دائمی (خاک منجمد) در یکی از سردترین و شورترین چشمه‌های آبی روی زمین در قطب شمال زندگی می‌کنند، می‌توانند طرحی از ردپای حیات را در مریخ ارائه دهند.
به زمین دائم یخ‌بسته و لایه همیشه منجمد خاک که معمولاً در نواحی قطبی و نیمه‌قطبی یافت می‌شود، "خاک منجمد" (Permafrost) گفته می‌شود. بنا بر تعریفی دقیق‌تر، اگر خاک ناحیه‌ای برای دو سال یا بیشتر به حالت یخ‌بسته بماند به آن خاک منجمد می‌گویند. به‌جز مناطق قطبی، در برخی مناطق کوهستانی نیز به خاک دائماً منجمد برمی‌خوریم. در حدود ۱۵ درصد از زمین‌های نیم‌کره شمالی خاک منجمد هستند.
خاک‌های منجمد مهم‌ترین انبار متان در کره زمین هستند. پس از آخرین دوران یخبندان، ارتفاع آب دریا‌ها ۱۰۰ متر بیشتر از امروز بوده است. پس از انجماد مناطق گسترده‌ای از دریا‌ها و رود‌های موجود در قطب شمال در منطقه سیبری شرقی، حدود دو میلیون کیلومتر مربع از دریا‌ها یخ زد. بستر این دریا‌ها از خاک منجمد تشکیل شده است. عمق خاک منجمد در سیبری و اقیانوس منجمد شمالی گاهی به ۱۵۰۰ متر می‌رسد.
محققان می‌گویند، در چشمه‌ای موسوم به "چکش گمشده" (lost hammer) که بر فراز دایره قطب شمال در نوناووت کانادا قرار دارد، آب شور از عمق ۶۰۰ متری منجمد دائمی بیرون می‌زند. شوری آب حدود ۲۴ درصد است و نمک به عنوان یک ضد یخ عمل می‌کند و اجازه می‌دهد آب حتی در دمای زیر صفر درجه نیز به شکل مایع بماند، اما کمبود اکسیژن آزاد به میزان کمتر از یک قسمت در میلیون است که شرایط آنجا را واقعاً پیچیده می‌کند.
به زمین دائم یخ‌بسته و لایه همیشه منجمد خاک که معمولاً در نواحی قطبی و نیمه‌قطبی یافت می‌شود، "خاک منجمد" (Permafrost) گفته می‌شود. بنا بر تعریفی دقیق‌تر، اگر خاک ناحیه‌ای برای دو سال یا بیشتر به حالت یخ‌بسته بماند به آن خاک منجمد می‌گویند. به‌جز مناطق قطبی، در برخی مناطق کوهستانی نیز به خاک دائماً منجمد برمی‌خوریم. در حدود ۱۵ درصد از زمین‌های نیم‌کره شمالی خاک منجمد هستند.
خاک‌های منجمد مهم‌ترین انبار متان در کره زمین هستند. پس از آخرین دوران یخبندان، ارتفاع آب دریا‌ها ۱۰۰ متر بیشتر از امروز بوده است. پس از انجماد مناطق گسترده‌ای از دریا‌ها و رود‌های موجود در قطب شمال در منطقه سیبری شرقی، حدود دو میلیون کیلومتر مربع از دریا‌ها یخ زد. بستر این دریا‌ها از خاک منجمد تشکیل شده است. عمق خاک منجمد در سیبری و اقیانوس منجمد شمالی گاهی به ۱۵۰۰ متر می‌رسد.
محققان می‌گویند، در چشمه‌ای موسوم به "چکش گمشده" (lost hammer) که بر فراز دایره قطب شمال در نوناووت کانادا قرار دارد، آب شور از عمق ۶۰۰ متری منجمد دائمی بیرون می‌زند. شوری آب حدود ۲۴ درصد است و نمک به عنوان یک ضد یخ عمل می‌کند و اجازه می‌دهد آب حتی در دمای زیر صفر درجه نیز به شکل مایع بماند، اما کمبود اکسیژن آزاد به میزان کمتر از یک قسمت در میلیون است که شرایط آنجا را واقعاً پیچیده می‌کند.
در واقع، محیط سرد، شور و بدون اکسیژن، چشمه "چکش گمشده" را به یکی از نزدیک‌ترین مشابهت‌های زمین به مریخ تبدیل می‌کند، سیاره‌ای که دارای رسوبات نمکی گسترده‌ای است که از آب‌های باستانی به جا مانده است.
برخی از محققان استدلال کرده‌اند که تغییرات مشاهده شده در خندق‌ها و رگه‌های تاریک در شیب‌های دیواره دهانه‌های مریخ می‌تواند شبیه به چشمه "چکش گمشده"، ناشی از آب شوری باشد که از زیر سطح آن آمده است، اگرچه بسیاری از دانشمندان "بهمن‌های خشک" را به عنوان توضیحی محتمل‌تر ترجیح می‌دهند.
به بهمنی که در برف خشک در دمای زیر صفر درجه رخ می‌دهد، "بهمن خشک" می‌گویند. بهمن‌های خشک می‌توانند به صورت یخ‌آب (برف شل) یا تخته‌ای باشند. اکثریت قریب به اتفاق مرگ و میر ناشی از بهمن‌ها ناشی از بهمن خشک است.
اکنون گروهی از دانشمندان، حیات میکروبی را در شرایط خشن چشمه "چکش گمشده" یافته‌اند و ژنوم حدود ۱۱۰ موجود زنده را در آنجا توالی‌یابی کرده‌اند و سرنخ‌هایی را در مورد اینکه چگونه حیات به طور بالقوه می‌تواند در محیط خشن مریخ زنده بماند، نشان داده‌اند.
اگرچه قبلاً میکروب‌هایی در شرایط مشابه مریخ روی زمین کشف شده بودند، اما این یکی از اولین مطالعاتی است که این "اکستروموفیل‌ها" را در چنین محیط خشنی به شکل فعال پیدا می‌کند.
"الیزه مگنوسون" دانشجوی دکترا در دانشگاه "مک‌گیل" در مونترال و نویسنده ارشد این مطالعه جدید می‌گوید: چند سال کار روی این رسوبات طول کشید تا بتوانیم جوامع میکروبی فعال را با موفقیت شناسایی کنیم.
میکروب‌ها برای زنده ماندن در شرایط سخت چشمه "چکش گمشده"، بی‌هوازی هستند، به این معنی که اکسیژن تنفس نمی‌کنند. در عوض، برای تقویت متابولیسم خود، متان و سایر ترکیبات معدنی مانند کربن دی اکسید، کربن مونوکسید، سولفات و سولفید مصرف می‌کنند که همگی در مریخ یافت می‌شوند.
به طور مشخص، وجود متان در مریخ یک معمای حل نشده است. دانشمندان در مورد اینکه منشاء آن مربوط به زمین‌شناسی مریخ است یا بیولوژیکی، به دو دسته تقسیم شده‌اند. رسوبات خاک منجمد در چشمه "چکش گمشده" به طور مداوم گاز‌های متان را منتشر می‌کند و می‌تواند سرنخ بیشتری در مورد منشاء ستون‌های متان کشف‌شده در مریخ ارائه دهد.
"لایل وایت" که این تیم تحقیقاتی را رهبری می‌کند و متخصص میکروبیولوژی قطبی است، می‌گوید: میکروب‌هایی که ما در چشمه "چکش گمشده" یافتیم و توصیف کردیم، شگفت‌انگیز هستند، زیرا بر خلاف سایر موجودات، برای زندگی به مواد آلی یا اکسیژن وابسته نیستند.
در یک بیانیه از طرف محققان دانشگاه "مک‌گیل" آمده است: آن‌ها همچنین می‌توانند گاز‌های کربن دی اکسید و نیتروژن اتمسفر را تبدیل به مولکول‌های آلی کنند که همگی این‌ها، آن‌ها را برای بقا و شکوفایی در محیط‌های بسیار خشن روی زمین و فراتر از آن بسیار سازگار می‌کند.
نتایج این مطالعه، یک طرح ژنتیکی برای اینکه چگونه حیات میکروبی می‌تواند - امروز یا در گذشته - در مریخ زنده بماند، ارائه می‌دهد.
این یافته‌ها آنقدر قانع‌کننده هستند که دانشمندانی که روی مریخ‌نورد دچار تاخیر شده "روزالیند فرانکلین" که قبلا "اگزومارس" نام داشت، متعلق به آژانس فضایی اروپا کار می‌کنند، قابلیت‌های تشخیص حیات آن را روی نمونه‌هایی از میکروب‌های یافت شده در چشمه "چکش گمشده" آزمایش می‌کنند.
برخی از محققان استدلال کرده‌اند که تغییرات مشاهده شده در خندق‌ها و رگه‌های تاریک در شیب‌های دیواره دهانه‌های مریخ می‌تواند شبیه به چشمه "چکش گمشده"، ناشی از آب شوری باشد که از زیر سطح آن آمده است، اگرچه بسیاری از دانشمندان "بهمن‌های خشک" را به عنوان توضیحی محتمل‌تر ترجیح می‌دهند.
به بهمنی که در برف خشک در دمای زیر صفر درجه رخ می‌دهد، "بهمن خشک" می‌گویند. بهمن‌های خشک می‌توانند به صورت یخ‌آب (برف شل) یا تخته‌ای باشند. اکثریت قریب به اتفاق مرگ و میر ناشی از بهمن‌ها ناشی از بهمن خشک است.
اکنون گروهی از دانشمندان، حیات میکروبی را در شرایط خشن چشمه "چکش گمشده" یافته‌اند و ژنوم حدود ۱۱۰ موجود زنده را در آنجا توالی‌یابی کرده‌اند و سرنخ‌هایی را در مورد اینکه چگونه حیات به طور بالقوه می‌تواند در محیط خشن مریخ زنده بماند، نشان داده‌اند.
اگرچه قبلاً میکروب‌هایی در شرایط مشابه مریخ روی زمین کشف شده بودند، اما این یکی از اولین مطالعاتی است که این "اکستروموفیل‌ها" را در چنین محیط خشنی به شکل فعال پیدا می‌کند.
"الیزه مگنوسون" دانشجوی دکترا در دانشگاه "مک‌گیل" در مونترال و نویسنده ارشد این مطالعه جدید می‌گوید: چند سال کار روی این رسوبات طول کشید تا بتوانیم جوامع میکروبی فعال را با موفقیت شناسایی کنیم.
میکروب‌ها برای زنده ماندن در شرایط سخت چشمه "چکش گمشده"، بی‌هوازی هستند، به این معنی که اکسیژن تنفس نمی‌کنند. در عوض، برای تقویت متابولیسم خود، متان و سایر ترکیبات معدنی مانند کربن دی اکسید، کربن مونوکسید، سولفات و سولفید مصرف می‌کنند که همگی در مریخ یافت می‌شوند.
به طور مشخص، وجود متان در مریخ یک معمای حل نشده است. دانشمندان در مورد اینکه منشاء آن مربوط به زمین‌شناسی مریخ است یا بیولوژیکی، به دو دسته تقسیم شده‌اند. رسوبات خاک منجمد در چشمه "چکش گمشده" به طور مداوم گاز‌های متان را منتشر می‌کند و می‌تواند سرنخ بیشتری در مورد منشاء ستون‌های متان کشف‌شده در مریخ ارائه دهد.
"لایل وایت" که این تیم تحقیقاتی را رهبری می‌کند و متخصص میکروبیولوژی قطبی است، می‌گوید: میکروب‌هایی که ما در چشمه "چکش گمشده" یافتیم و توصیف کردیم، شگفت‌انگیز هستند، زیرا بر خلاف سایر موجودات، برای زندگی به مواد آلی یا اکسیژن وابسته نیستند.
در یک بیانیه از طرف محققان دانشگاه "مک‌گیل" آمده است: آن‌ها همچنین می‌توانند گاز‌های کربن دی اکسید و نیتروژن اتمسفر را تبدیل به مولکول‌های آلی کنند که همگی این‌ها، آن‌ها را برای بقا و شکوفایی در محیط‌های بسیار خشن روی زمین و فراتر از آن بسیار سازگار می‌کند.
نتایج این مطالعه، یک طرح ژنتیکی برای اینکه چگونه حیات میکروبی می‌تواند - امروز یا در گذشته - در مریخ زنده بماند، ارائه می‌دهد.
این یافته‌ها آنقدر قانع‌کننده هستند که دانشمندانی که روی مریخ‌نورد دچار تاخیر شده "روزالیند فرانکلین" که قبلا "اگزومارس" نام داشت، متعلق به آژانس فضایی اروپا کار می‌کنند، قابلیت‌های تشخیص حیات آن را روی نمونه‌هایی از میکروب‌های یافت شده در چشمه "چکش گمشده" آزمایش می‌کنند.
بیشتر بخوانید:
مریخ‌نورد "روزالیند فرانکلین" که پیشتر با نام مریخ‌نورد "اگزومارس" شناخته می‌شد، یک مریخ نورد رباتیک برنامه‌ریزی شده و بخشی از مأموریت بین‌المللی "اگزومارس" به رهبری آژانس فضایی اروپا است. این طرح شامل راه‌اندازی یک وسیله نقلیه روسی، حامل ماژول آژانس فضایی اروپا و کاوشگر روسی، برای ارسال این مریخ نورد به سطح مریخ است.
این مریخ‌نورد پس از فرود موفقیت‌آمیز با بهره‌گیری از انرژی خورشیدی یک مأموریت شش‌ماهه را برای جستجوی نشانه‌های احتمالی وجود حیات در گذشته یا حال در مریخ آغاز می‌کند. در آن زمان "مدارگرد ردیاب گاز اگزومارس" به عنوان ماهواره رله‌ی داده‌های مریخ‌نورد به کار گرفته می‌شود.
این مریخ‌نورد قرار بود در سال ۲۰۱۸ برای پرتاب به سوی مریخ و فرود بر سطح آن سیاره در اوایل سال ۲۰۱۹ آماده شود، اما مسائل مالی و دیگر مشکلات از جمله ابهامات در مورد ادامه همکاری آژانس فضایی روسیه با آژانس فضایی اروپا روی این پروژه، پرتاب آن را تا سال ۲۰۲۰ به تأخیر انداخت.
این مطالعه در مجله ISME منتشر شده است.
این مریخ‌نورد پس از فرود موفقیت‌آمیز با بهره‌گیری از انرژی خورشیدی یک مأموریت شش‌ماهه را برای جستجوی نشانه‌های احتمالی وجود حیات در گذشته یا حال در مریخ آغاز می‌کند. در آن زمان "مدارگرد ردیاب گاز اگزومارس" به عنوان ماهواره رله‌ی داده‌های مریخ‌نورد به کار گرفته می‌شود.
این مریخ‌نورد قرار بود در سال ۲۰۱۸ برای پرتاب به سوی مریخ و فرود بر سطح آن سیاره در اوایل سال ۲۰۱۹ آماده شود، اما مسائل مالی و دیگر مشکلات از جمله ابهامات در مورد ادامه همکاری آژانس فضایی روسیه با آژانس فضایی اروپا روی این پروژه، پرتاب آن را تا سال ۲۰۲۰ به تأخیر انداخت.
این مطالعه در مجله ISME منتشر شده است.
منبع: ایسنا
ارسال نظرات