نگاهی به تشابه روش‌های جستجوی حیات در مریخ و زمین


یافته‌های اخیر درمورد نوع خاصی از سنگ‌های کهن زمینی می‌تواند ما را به شناسایی میکروارگانیزم‌های زنده در مریخ امیدوار کند.

پژوهش برای یافتن حیات در مریخ همچنان ادامه دارد. مریخ‌نورد کیوراسیتی ناسا، به‌دنبال موادی آلی در قسمت پایینی جایی از مریخ است که قبلا دریاچه بوده است. ماده‌ی آلی می‌تواند بخشی از زندگی بیگانگانی باشد که قبلا در مریخ زندگی می‌کرده‌اند یا اینکه یک منشأ غیر زیستی داشته باشد. کربن یافت‌شده می‌تواند منبع غذایی هر موجود زنده‌ای در اطراف آنجا هم باشد.

چنین کشفی، فرضیه‌ی وجود حیات فرازمینی را پیچیده‌تر از قبل کرد. وقتی کار کشف را تنها با دستگاهی به‌اندازه‌ی یک خودرو شروع می‌کنید، باید بدانید که تمرکزتان را دقیقا صرف چه جاهایی کنید. بهترین مکان‌ها برای یافتن پاسخ سوالات، همان مکان‌هایی هستند که ما روی زمین برای یافتن میکروارگانیسم‌های فسیل‌شده سراغ آنها می‌رویم. البته چنین کاری پیچیدگی‌های خودش را دارد؛ چون اندازه‌گیری و بررسی فسیل‌ها در اندازه‌های بسیار کوچک میکرونی (یعنی یک میلیونم متر) صورت می‌گیرد.

مریخ‌نورد ناسا به‌دنبال سنگ‌های رسوبی نزدیک آب است، همان‌طور که در آخرین اکتشاف خودش از آنها استفاده کرد. درواقع چنین کاری به‌خاطر این است که طبق جدیدترین دیدگاه‌های زمین‌شناختی، بهترین کار برای کشف، استفاده از همین سنگ‌های رسوبی نزدیک آب است. با این حال، نوع سنگی که باید اولویت کار کشف قرار بگیرد هنوز مشخص نیست و بحث‌هایی پیرامون آن مطرح است. سوال اینجاست که اسرار دنیای باستانی ما چیست؟ تخته‌سنگ‌ها و فسیل‌های سیاره‌ی زمین نزدیک‌ترین منابع به ما برای اکتشافات و رخدادهای زمانی هستند.

زمین‌شناسان حدود یک قرن یا شاید بیشتر است که روی نوعی سنگ به‌نام استروماتولیت  تمرکز دارند. آنها ساعت‌ها وقت خود را صرف یافتن این نوع سنگ‌ها در مکان‌های عجیب‌وغریب می‌کنند. استروماتولیت معمولا در آب‌های کم‌عمق تشکیل می‌شوند و لایه‌بندی آنها میلی‌متری است. بسیاری از آنها، بدون شک توسط لایه‌های میکروبی نازکی به‌نام زیست‌لایه ساخته می‌شوند، اما خوشبختانه ساخته شدن چنین سنگ‌هایی تنها یک علت ندارد و از طرفی همه‌ی آنها هم حاوی میکروب‌ نیستند.

سنگ های لایه ای فسیلی

اخیرا زمین‌شناسان به انواع دیگری از سنگ‌ها علاقه‌مند شده‌اند که از میان آنها می‌توان به دودکش‌های سیاه (black smoker) لوله‌ای شکل اشاره کرد. چنین سنگ‌هایی از خارج شدن آب‌های گرمابی داغ از پوسته‌ی زمین در اعماق دریاها به‌وجود می‌آیند. بررسی و آزمایش ترکیبات دودکش‌مانند این نوع سنگ‌ها بسیار راحت‌تر است. چنین سنگ‌هایی معمولا در دریاچه‌های قلیایی سراسر دنیا پیدا می‌شوند.

مونو لیک

یکی از مکان‌های کره‌ی زمین که چنین رخدادی در آن اتفاق می‌افتد، مونو لیک در کالیفرنیاست. مونو لیک یک منطقه‌ی عظیم و بسیار زیبا است که با صدها کیلومتر آب در شمال لس‌آنجلس و در غرب رشته کوه‌های سیرا نوادا قرار دارد. یک تیم پژوهشی در اکتبر ۲۰۱۴ از پارک ایالتی کالیفرنیا اجازه‌ی بررسی و نمونه‌گیری از برخی از دودکش‌های کلسیم کربنات آنجا را گرفت. 

مونو لینک کالیفرنیا

سنگ‌هایی که بین دو تا سه متر ارتفاع داشتند از نظر زمین‌شناسی جوان بودند و معمولا تنها ده‌ها هزار سال عمر داشتند. اما از آنجایی که چنین سنگ‌هایی ابتدا در سال ۱۸۸۹ توسط راسل،  زمین‌شناس معروف آمریکایی توصیف شده بودند، آزمایشگاه فوق‌العاده‌ای برای دانشمندانی بودند که می‌خواستند چگونگی تشکیل چنین ساختارهایی را بررسی کنند.

زمین‌شناسان قبل از بازدید از منطقه، به چند دسته تقسیم می‌شدند. طبق گفته گروهی از آنها، سنگ‌ها هیچ رابطه‌ای با میکروب‌ها ندارند، بلکه از طریق آب‌های چشمه‌ی پر از کلسیمی که با دریاچه‌های قلیایی ارتباط دارند و سرشار از یون‌های کربنات هستند، تشکیل می‌شوند.

طبق گفته‌ی گروه کوچک‌تر دیگری، چنین ساختارهایی می‌توانند به‌خاطر همین آب‌های چشمه‌ها ساخته شده باشند، ولی طبق مشاهدات به‌عمل‌آمده از سنگ‌های کربنات دریاچه در قرن‌های ۱۹ و ۲۰، زیست‌لایه‌ها هم در پیدایش ساختارها نقش داشته‌اند. این گروه با استناد به مطالعات دیگر مدعی شد که میکروب‌های به‌وجودآمده از آب که سیانوباکتر نام دارند، ساختارهای نازکی تشکیل می‌دهند که می‌تواند کلسیم را در خود جمع‌آوری کند.

این تیم تحقیقاتی پس از رسیدن به مونو لیک به دو دسته تقسیم شد: گروه اول با یک قایق تحقیقاتی به‌دنبال دودکش‌های زیرین دریاچه می‌گشتند؛ گروه دوم نیز برج‌های طوفای معروف بیرون‌آمده از نزدیکی سواحل دریاچه را مورد بررسی قرار دادند. 

مونو لینک کالیفرنیا

گروه اول به‌خاطر شور بودن آب به مشکلات زیادی برخورد کرد. اما گروه دوم با کمک فرد ماهر آن منطقه، دیو مارکوارت، پیشرفت‌هایی داشت. گروه اول به‌خاطر برخوردن با مشکل به گروه دوم زنگ زد و تقاضای کمک کرد تا آنها با استفاده از وسیله‌ای، قایق را از آب بیرون بکشند.

یکی از مکان‌هایی که گروه دوم از آنجا بازدید کرد، باغ پشتی شمال غربی دریاچه بود. سنگ‌های آنجا بخشی از دودکش‌های باستانی تشکیل‌شده در سراسر گسل‌های تکتونیکی بودند. پس از بررسی مشخصات اولیه سنگ‌ها مشخص شد که آنها از میکروب‌ها ساخته شده‌اند، ولی برای اطمینان باید آنها را به آزمایشگاه فرستاده می‌شدند.

رشته‌های میکروبی

دانشمندان با استفاده از یک میکروسکوپ نوری توانستند ساختارهای تیره و رشته‌مانندی را  در سنگ‌ها مشاهده کنند. چنین رشته‌هایی درواقع میلیون‌ها سیانوباکتر فوتوسنتزی فسیل‌شده بودند که زمانی در اطراف آب‌های چشمه در کف دریاچه حضور داشته‌اند.

پژوهشگران برای اینکه بدانند آیا میکروب‌ها نقشی کلیدی در ساختن دودکش‌ها بازی می‌کنند یا نه، نمونه‌ها را به استرالیا فرستادند. مشخص شد که وصله‌هایی از کربن و نیتروژن در تکه‌های سیانوباکترهای فسیل‌شده قرار دارند. چنین ساختارهایی، کلسیم را به دام می‌اندازند و هنگامی که ساختار کلی شکسته می‌شود، کلسیم کربنات به‌وجود می‌آید و هر سلول مرده و زنده‌ای را در سنگ دفن می‌کند.

رشته های میکروبی

طبق یافته‌های این پژوهش، ساختارهای لجنی میکروبی این‌چنینی از طرق مختلفی بافت سنگ را تخت تأثیر قرار می‌دهد: دانه‌های کوارتز و آلومینوسیلیکات‌ها هم در آنجا به‌ دام می‌افتند. طبق یافته‌ی ما، سیانوباکترها، ساختارهای لوله‌ای شکلی در اطراف آب‌های چشمه‌ی مونو لیک را در زمان‌های گذشته تشکیل می‌دادند؛ شاید اکثر دودکش‌های مونو لیک توسط سیانوباکترها تولید شده باشد؛ البته ممکن است نمونه‌هایی از گفته‌های گروه ژئوشیمی‌دان‌های خالص هم در آنجا یافت شود. طبق چنین یافته‌هایی، می‌توان از سنگ‌ها و ترکیبات آنها برای بررسی هدف بزرگ‌تری در زندگی فرازمینی استفاده کرد.

سنگ‌های کلسیتی همچنین این مزیت را دارند که از نظر زمین‌شناسی کاملا پایدار باقی بمانند. به‌عبارت دیگر، فسیل‌ها می‌توانند برای مدت‌های طولانی (صدها میلیون و حتی میلیاردها سال) دست‌نخورده باقی بمانند و حفظ شوند.

تا به حال، هیچ دودکشی در مریخ پیدا نشده است، اما یافتن آنها در سیاره‌ی زمین هم کار رایج و آسانی نبود. پس احتمال یافتن آنها در مریخ هم وجود دارد. ما باید در سایر سیارات و قمرها هم به‌دنبال چنین ساختارهایی بگردیم. از مکان‌های مناسب برای این کار می‌توان سراغ سنگ‌های آتشفشانی که زمانی به‌خاطر آب‌های چشمه در بستر دریاچه‌های قلیایی تشکیل شده‌اند رفت. بدون شک، تلاش ناسا برای یافتن سنگ‌های مناسب در مریخ می‌تواند یکی از اولویت‌های اصلی آنها باشد.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

*

code