به دنبال بیگانگان در مریخ. اگر زندگی وجود داشت، شاید زنده می ماند؟

مریخ همه چیز لازم برای وجود حیات را دارد. تجزیه و تحلیل شهاب سنگ های مریخ نشان می دهد که موادی در زیر سطح این سیاره وجود دارند که می توانند حداقل به شکل میکروارگانیسم ها از حیات پشتیبانی کنند. در برخی نقاط، میکروب های زمینی نیز در شرایط مشابهی زندگی می کنند.

اخیراً محققان دانشگاه براون مطالعه کرده اند ترکیب شیمیایی شهاب سنگ های مریخی - قطعات سنگی که از مریخ پرتاب شده و به زمین ختم شده است. تجزیه و تحلیل نشان داد که این سنگ ها می توانند با آب در تماس باشند. تولید انرژی شیمیاییکه به میکروارگانیسم ها اجازه می دهد تا مانند اعماق زیاد روی زمین زندگی کنند.

شهاب سنگ ها را مطالعه کرد آنها ممکن است، به گفته دانشمندان، یک نمونه نماینده برای بخش بزرگی باشند پوسته مریخاین بدان معناست که بخش قابل توجهی از درون سیاره برای حمایت از حیات مناسب است. یافته‌های مهم برای مطالعه علمی لایه‌های زیر سطح این است که هر کجای مریخ آب زیرزمینی باشدشانس خوبی برای دسترسی کافی وجود دارد انرژی شیمیاییجسی تارناس، رئیس تیم تحقیقاتی در بیانیه مطبوعاتی گفت: برای حفظ حیات میکروبی.

در طول چند دهه گذشته، بر روی زمین کشف شده است که بسیاری از موجودات در اعماق سطح زمین زندگی می کنند و با محرومیت از دسترسی به نور، انرژی خود را از محصولات واکنش های شیمیایی که هنگام تماس آب با سنگ ها رخ می دهد، می گیرند. یکی از این واکنش ها این است رادیولیز. این زمانی اتفاق می افتد که عناصر رادیواکتیو در سنگ باعث می شوند مولکول های آب به هیدروژن و اکسیژن تقسیم شوند. هیدروژن آزاد شده در آب موجود در منطقه و برخی مواد معدنی مانند پیریت جذب اکسیژن برای تشکیل گوگرد.

آنها می توانند هیدروژن محلول در آب را جذب کنند و با واکنش با اکسیژن سولفات ها از آن به عنوان سوخت استفاده کنند. مثلا در کانادا معدن کید کریک (1) این نوع میکروب ها در عمق تقریباً دو کیلومتری آب یافت شده اند، جایی که خورشید بیش از یک میلیارد سال است که به آن نفوذ نکرده است.

1. ربات Boston Dynamics در معدن کاوش می کند

کید کریک

W شهاب سنگ مریخی محققان مواد لازم برای تجزیه رادیویی را در مقادیر کافی برای حفظ حیات یافته اند. بنابراین مکان‌های باستانی خرابه‌ها تا کنون تا حد زیادی دست نخورده باقی مانده‌اند.

مطالعات قبلی نشان داد آثاری از سیستم های آب زیرزمینی فعال در این سیاره همچنین احتمال قابل توجهی وجود دارد که چنین سیستم هایی هنوز هم وجود دارند. یک مطالعه اخیر نشان داد، برای مثال، احتمال وجود دریاچه زیرزمینی در زیر ورقه یخ. تاکنون، اکتشاف زیر خاک دشوارتر از اکتشاف خواهد بود، اما، به گفته نویسندگان مقاله، این کاری نیست که ما نتوانیم با آن کنار بیاییم.

سرنخ های شیمیایی

در سال 1976 ناسا وایکینگ 1 (2) در دشت Chryse Planitia فرود آمد. این اولین فرودگر بود که با موفقیت روی مریخ فرود آمد. او گفت: «اولین سرنخ‌ها زمانی به دست آمد که عکس‌هایی از وایکینگ‌ها دریافت کردیم که آثار حکاکی روی زمین را نشان می‌داد، معمولاً به دلیل باران. الکساندر هیزمدیر مرکز اخترفیزیک و علوم سیاره ای کرنل در مصاحبه با اینورس. او مدت زیادی است که در مریخ حضور داشته است آب مایعکه سطح و او دهانه ها را پر کرد و دریاچه هایی را تشکیل داد'.

وایکینگ ها 1 و 2 آنها برای انجام آزمایش های اکتشافی خود، "آزمایشگاه های" اختر زیست شناسی کوچکی را در کشتی داشتند. آثار حیات در مریخ. آزمایش Ejection Tagged شامل مخلوط کردن نمونه‌های کوچک خاک مریخ با قطرات آب حاوی یک محلول غذایی و مقداری بود. کربن فعال بررسی مواد گازی که می توانند تشکیل شوند موجودات زنده در مریخ.

مطالعه نمونه خاک نشانه هایی از متابولیسم را نشان داداما دانشمندان در مورد اینکه آیا این نتیجه نشانه مطمئنی از وجود حیات در مریخ است یا خیر، اختلاف نظر داشتند، زیرا گاز ممکن است توسط چیزی غیر از حیات تولید شده باشد. به عنوان مثال می تواند با ایجاد گاز خاک را نیز فعال کند. آزمایش دیگری که توسط ماموریت وایکینگ انجام شد به دنبال ردپایی از مواد آلی بود و چیزی پیدا نکرد. چهل سال بعد، دانشمندان با این آزمایشات اولیه با تردید برخورد می کنند.

در دسامبر 1984 V. آلن هیلز قطعه ای از مریخ در قطب جنوب پیدا شد. ، وزنی در حدود چهار پوند داشت و به احتمال زیاد قبل از برخورد باستانی که آن را از سطح مریخ بلند کرد از مریخ بود. سیاره سرخ به زمین.

در سال 1996، گروهی از دانشمندان به درون یک قطعه شهاب سنگ نگاه کردند و به کشف شگفت انگیزی دست یافتند. آنها در داخل شهاب سنگ ساختارهایی مشابه ساختارهایی که می توانند توسط میکروب ها ایجاد شوند پیدا کردند (3) به خوبی پیدا شده است وجود مواد آلی. ادعاهای اولیه وجود حیات در مریخ به طور گسترده پذیرفته نشده است زیرا دانشمندان راه های دیگری برای تفسیر ساختارهای درون شهاب سنگ پیدا کرده اند و استدلال می کنند که وجود مواد آلی ممکن است باعث آلودگی مواد از زمین شده باشد.

3. میکروگراف یک شهاب سنگ مریخ

سه شنبه 2008 روح تنبل به شکل عجیبی برخورد کرد که از سطح مریخ در دهانه گوسف بیرون زده بود. این سازه را به دلیل شکل آن «گل کلم» می نامند (4). چنین روی زمین تشکیل سیلیس مرتبط با فعالیت میکروبی برخی افراد به سرعت تصور کردند که آنها توسط باکتری های مریخ تشکیل شده اند. با این حال، آنها همچنین می توانند توسط فرآیندهای غیر بیولوژیکی مانند فرسایش بادی.

نزدیک به یک دهه بعد، متعلق به ناسا لیزیک کنجکاوی در حین حفاری در سنگ مریخ، آثاری از گوگرد، نیتروژن، اکسیژن، فسفر و کربن (مواد حیاتی) کشف کرد. این مریخ نورد همچنین سولفات ها و سولفیدهایی را پیدا کرد که میلیاردها سال پیش می توانستند به عنوان غذا برای میکروب ها در مریخ استفاده شوند.

دانشمندان بر این باورند که اشکال اولیه میکروب ها ممکن است انرژی کافی برای این کار پیدا کرده باشند سنگ های مریخی را می خورد. مواد معدنی همچنین ترکیب شیمیایی خود آب را قبل از تبخیر از مریخ نشان می دهد. به گفته هیز، نوشیدن آن برای مردم بی خطر است.

عکس «گل کلم» مریخی

مریخ نورد روح

در سال 2018، کنجکاوی همچنین شواهد دیگری پیدا کرد وجود متان در جو مریخ. این مشاهدات قبلی مقادیر کمی متان توسط مدارگردها و مریخ نوردها را تایید کرد. در زمین، متان به عنوان نماد و نشانه حیات در نظر گرفته می شود. متان گازی پس از تولید مدت زیادی دوام نمی آورد.به مولکول های دیگر تجزیه می شود. نتایج تحقیقات نشان می دهد که میزان متان در مریخ بسته به فصل افزایش و کاهش می یابد. این امر باعث شد تا دانشمندان حتی بیشتر بر این باور باشند که متان توسط موجودات زنده در مریخ تولید می شود. با این حال، برخی دیگر معتقدند که می توان متان را در مریخ با استفاده از شیمی معدنی ناشناخته تولید کرد.

در ماه می سال جاری، ناسا بر اساس تجزیه و تحلیل داده های تجزیه و تحلیل نمونه در مریخ (SAM) اعلام کرد: آزمایشگاه شیمی قابل حمل روی کنجکاوینمک‌های آلی احتمالاً در مریخ وجود دارند، که ممکن است سرنخ‌های بیشتری برای این موضوع ارائه دهد سیاره سرخ زمانی زندگی وجود داشت

بر اساس مقاله ای در این زمینه در مجله تحقیقات ژئوفیزیک: سیارات، نمک های آلی مانند آهن، کلسیم و منیزیم اگزالات ها و استات ها ممکن است در رسوبات سطحی مریخ فراوان باشند. این نمک ها بقایای شیمیایی ترکیبات آلی هستند. برنامه ریزی شده مریخ نورد اگزومارس آژانس فضایی اروپا، که مجهز به قابلیت حفاری تا عمق حدود دو متری است، به اصطلاح مجهز خواهد بود. ساز گدارکه شیمی لایه های عمیق تر خاک مریخ را تجزیه و تحلیل خواهد کرد و شاید در مورد این مواد آلی اطلاعات بیشتری کسب کند.

مریخ نورد جدید مجهز به تجهیزاتی برای جستجوی آثار حیات است

از دهه 70 و در طول زمان و ماموریت ها، شواهد بیشتر و بیشتری نشان داده است مریخ می توانست در تاریخ اولیه خود حیات داشته باشدزمانی که این سیاره یک دنیای مرطوب و گرم بود. با این حال، تا کنون، هیچ یک از اکتشافات شواهد قانع کننده ای از وجود حیات مریخی، چه در گذشته و چه در حال ارائه نکرده است.

از فوریه 2021، دانشمندان می خواهند این نشانه های اولیه فرضی حیات را پیدا کنند. برخلاف مدل قبلی خود، مریخ نورد کنجکاوی با آزمایشگاه MSL، برای جستجو و یافتن چنین ردپایی مجهز است.

استقامت دهانه دریاچه را نیش می زنددهانه ای با عرض حدود 40 کیلومتر و عمق 500 متر است که در حوضه ای در شمال استوای مریخ واقع شده است. دهانه Jezero زمانی حاوی دریاچه‌ای بود که تخمین زده می‌شد بین 3,5 تا 3,8 میلیارد سال پیش خشک شده باشد و آن را به محیطی ایده‌آل برای جستجوی ردپای میکروارگانیسم‌های باستانی که می‌توانستند در آب‌های دریاچه زندگی می‌کردند تبدیل کند. Perseverance نه تنها سنگ های مریخ را مطالعه می کند، بلکه نمونه های سنگی را نیز جمع آوری می کند و آنها را برای ماموریت آینده برای بازگشت به زمین ذخیره می کند، جایی که آنها در آزمایشگاه مورد بررسی قرار خواهند گرفت.

5. تجسم عملیات SuperCam روی مریخ نورد Perseverance.

شکار امضاهای زیستی با مجموعه ای از دوربین ها و ابزارهای مریخ نورد سروکار دارد، به ویژه Mastcam-Z (واقع در دکل مریخ نورد)، که می تواند برای کشف اهداف علمی جالب زوم کند.

تیم علمی ماموریت می تواند این ابزار را به بهره برداری برساند. ماندگاری سوپر کم هدایت پرتو لیزر به سمت هدف مورد نظر (5)، که ابر کوچکی از مواد فرار ایجاد می کند که ترکیب شیمیایی آن قابل تجزیه و تحلیل است. اگر این داده ها امیدوارکننده باشند، گروه کنترل ممکن است به محقق دستور دهد. بازوی رباتیک مریخ نوردانجام تحقیقات عمیق این بازو از جمله به یک PIXL (ابزار سیاره‌ای برای لیتوشیمی اشعه ایکس) مجهز است که از پرتوی نسبتاً قوی اشعه ایکس برای جستجوی آثار شیمیایی بالقوه حیات استفاده می‌کند.

ابزار دیگری به نام شرلوک (اسکن محیط های قابل سکونت با استفاده از پراکندگی رامان و لومینسانس برای مواد آلی و شیمیایی)، مجهز به لیزر خاص خود است و می تواند غلظت مولکول ها و مواد معدنی آلی تشکیل شده در محیط آبی را تشخیص دهد. با یکدیگر، شرلوک i PIXEL انتظار می رود که آنها نقشه هایی با وضوح بالا از عناصر، مواد معدنی و ذرات موجود در سنگ ها و رسوبات مریخ ارائه دهند که به اخترزیست شناسان اجازه می دهد ترکیب آنها را ارزیابی کرده و امیدوارکننده ترین نمونه ها را برای جمع آوری شناسایی کنند.

ناسا اکنون رویکرد متفاوتی نسبت به قبل برای یافتن میکروب ها در پیش گرفته است. بر خلاف دانلود وایکینگپشتکار به دنبال نشانه های شیمیایی متابولیسم نخواهد بود. در عوض، در جستجوی ذخایر بر روی سطح مریخ شناور خواهد شد. آنها ممکن است حاوی ارگانیسم های مرده باشند، بنابراین متابولیسم قابل بحث نیست، اما ترکیب شیمیایی آنها می تواند چیزهای زیادی در مورد زندگی گذشته در این مکان به ما بگوید. نمونه های جمع آوری شده توسط Perseverance آنها باید جمع آوری شوند و برای ماموریت آینده به زمین بازگردانده شوند. تجزیه و تحلیل آنها در آزمایشگاه های زمینی انجام خواهد شد. بنابراین، فرض بر این است که اثبات نهایی وجود مریخی های سابق بر روی زمین ظاهر شود.

دانشمندان امیدوارند که یک ویژگی سطحی در مریخ پیدا کنند که با هیچ چیز دیگری جز وجود حیات میکروبی باستانی قابل توضیح نباشد. یکی از این شکل گیری های خیالی ممکن است چیزی شبیه به این باشد استروماتولیت.

روی زمین، استروماتولیت (6) تپه‌های صخره‌ای که توسط میکروارگانیسم‌ها در امتداد سواحل باستانی و در سایر محیط‌هایی که انرژی زیادی برای متابولیسم و ​​آب وجود دارد، تشکیل شده‌اند.

بیشتر آب به فضا نرفت

ما هنوز وجود حیات در گذشته عمیق مریخ را تأیید نکرده‌ایم، اما هنوز در تعجب هستیم که چه چیزی می‌تواند باعث انقراض آن شود (مثلاً اگر حیات واقعاً ناپدید می‌شد و به اعماق سطح نمی‌رفت). اساس زندگی، حداقل آنطور که ما می دانیم، آب است. تخمین زده مریخ اولیه می تواند آنقدر آب مایع داشته باشد که تمام سطح آن را با لایه ای به ضخامت 100 تا 1500 متر بپوشاند. اما امروزه مریخ بیشتر شبیه یک بیابان خشک است.و دانشمندان هنوز در تلاشند تا بفهمند چه چیزی باعث این تغییرات شده است.

برای مثال دانشمندان سعی می کنند توضیح دهند مریخ چگونه آب خود را از دست دادکه میلیاردها سال پیش روی سطح آن قرار داشت. در بیشتر مواقع تصور می‌شد که بسیاری از آب‌های باستانی مریخ از جو آن و به فضا فرار کرده است. تقریباً در همان زمان، مریخ در شرف از دست دادن میدان مغناطیسی سیاره‌ای خود بود و جو خود را در برابر جت ذرات متصاعد شده از خورشید محافظت می‌کرد. پس از از بین رفتن میدان مغناطیسی در اثر عمل خورشید، جو مریخ شروع به ناپدید شدن کرد.و آب با آن ناپدید شد. بر اساس مطالعه نسبتاً جدید ناسا، بیشتر آب از دست رفته ممکن است در سنگ‌های پوسته سیاره به دام افتاده باشد.

دانشمندان مجموعه‌ای از داده‌های جمع‌آوری‌شده در طول سال‌ها مطالعه مریخ را تجزیه و تحلیل کردند و بر اساس آن‌ها به این نتیجه رسیدند که انتشار آب از جو در فضا، تنها مسئول ناپدید شدن جزئی آب از محیط مریخ است. محاسبات آنها نشان می دهد که بسیاری از آب موجود در حال حاضر به مواد معدنی در پوسته سیاره متصل است. نتایج این تحلیل ها ارائه شد ایوی شلر از Caltech و تیم او در پنجاه و دومین کنفرانس علوم سیاره‌ای و قمری (LPSC). مقاله ای که خلاصه ای از نتایج این کار در مجله Nauka منتشر شد.

در مطالعات، توجه ویژه ای به رابطه جنسی شده است. محتوای دوتریوم (ایزوتوپ سنگین تر هیدروژن) به هیدروژن. Deuter به طور طبیعی در آب در حدود 0,02 درصد رخ می دهد. در برابر حضور هیدروژن "عادی". هیدروژن معمولی به دلیل جرم اتمی پایین تر، راحت تر از جو به فضا می رود. افزایش نسبت دوتریوم به هیدروژن به طور غیر مستقیم به ما می گوید که سرعت خروج آب از مریخ به فضا چقدر بوده است.

دانشمندان به این نتیجه رسیدند که نسبت مشاهده‌شده دوتریوم به هیدروژن و شواهد زمین‌شناسی برای فراوانی آب در گذشته مریخ نشان می‌دهد که از دست دادن آب این سیاره نمی‌تواند صرفاً در نتیجه فرار جوی در گذشته مریخ رخ داده باشد. فضا. بنابراین، مکانیزمی پیشنهاد شده است که رهاسازی را به جو و جذب مقداری آب در سنگ‌ها مرتبط می‌کند. آب با اثر بر روی سنگ ها اجازه می دهد تا خاک رس و سایر مواد معدنی هیدراته تشکیل شوند. همین روند روی زمین هم انجام می شود.

با این حال، در سیاره ما، فعالیت صفحات تکتونیکی منجر به این واقعیت می شود که قطعات قدیمی پوسته زمین با مواد معدنی هیدراته در گوشته ذوب می شوند و سپس آب حاصل در نتیجه فرآیندهای آتشفشانی به جو پرتاب می شود. در مریخ بدون صفحات تکتونیکی، احتباس آب در پوسته زمین یک فرآیند برگشت ناپذیر است.

منطقه دریاچه مریخی داخلی

ما با زندگی زیرزمینی شروع کردیم و در پایان به آن باز خواهیم گشت. دانشمندان بر این باورند که زیستگاه ایده آل آن در شرایط مریخ مخازن را می توان در اعماق لایه های خاک و یخ پنهان کرد. دو سال پیش دانشمندان سیاره‌شناسی از کشف یک دریاچه بزرگ خبر دادند آب نمک زیر یخ در قطب جنوب مریخکه از یک طرف با شور و شوق و شک و تردید مواجه شد.

اما در سال 2020 محققان بار دیگر وجود این دریاچه را تایید کردند و آنها سه نفر دیگر را پیدا کردند. این اکتشافات که در مجله Nature Astronomy گزارش شده است، با استفاده از داده های راداری از فضاپیمای Mars Express انجام شده است. النا پتینلی، دانشمند سیاره‌شناسی از دانشگاه رم، که یکی از نویسندگان همکار این مطالعه است، می‌گوید: «ما همان مخزن آبی را شناسایی کردیم که قبلاً کشف شده بود، اما سه مخزن آب دیگر را نیز در اطراف مخزن اصلی پیدا کردیم. "این یک سیستم پیچیده است." این دریاچه ها در مساحتی حدود 75 هزار کیلومتر مربع گسترده شده اند. این منطقه تقریباً یک پنجم مساحت آلمان است. بزرگترین دریاچه مرکزی 30 کیلومتر قطر دارد و توسط سه دریاچه کوچکتر که هر کدام چند کیلومتر عرض دارند احاطه شده است.

7. تجسم مخازن زیرزمینی مریخ

در دریاچه های زیر یخچالی، مانند قطب جنوب. با این حال، میزان نمک موجود در شرایط مریخ می تواند مشکل ساز باشد. باور این است که دریاچه های زیرزمینی در مریخ (7) باید محتوای نمک بالایی داشته باشد تا آب بتواند مایع باقی بماند. گرمای اعماق مریخ می تواند در اعماق سطح آن عمل کند، اما دانشمندان می گویند که این به تنهایی برای ذوب شدن یخ کافی نیست. پتینلی می گوید: «از نظر حرارتی، این آب باید بسیار شور باشد. دریاچه هایی با حدود پنج برابر نمک آب دریا می توانند حیات را پشتیبانی کنند، اما زمانی که غلظت آن به XNUMX برابر شوری آب دریا نزدیک شود، حیات وجود ندارد.

اگه بالاخره بتونیم پیداش کنیم زندگی روی مریخ و اگر مطالعات DNA نشان دهد که ارگانیسم‌های مریخی با ارگانیسم‌های زمینی مرتبط هستند، این کشف می‌تواند دیدگاه ما را درباره منشأ حیات به طور کلی متحول کند و دیدگاه ما را از یک دیدگاه کاملاً زمینی به زمینی تغییر دهد. اگر مطالعات نشان می‌داد که بیگانگان مریخی هیچ ارتباطی با زندگی ما ندارند و کاملاً مستقل تکامل یافته‌اند، این به معنای یک انقلاب نیز خواهد بود. این نشان می دهد که حیات در فضا امری رایج است زیرا به طور مستقل در اولین سیاره نزدیک زمین سرچشمه گرفته است.