ناسا روفر تصل إلى مكان واعد للبحث عن الحياة المتحجرة على المريخ

على عكس سابقتها كيوريوسيتي، تهدف المركبة الجوالة بيرسيفيرانس التابعة لناسا بشكل واضح إلى “البحث عن أدلة محتملة على الحياة الماضية”، وفقًا لما ذكرته وكالة ناسا. أهداف المهمة الرسمية.

جيزيرو كريتر تم اختيارها كموقع هبوط إلى حد كبير لأنها تحتوي على بقايا الطين القديم والرواسب الأخرى المترسبة حيث يصب نهر في بحيرة منذ أكثر من 3 مليارات سنة. لا نعرف ما إذا كانت هناك حياة في تلك البحيرة، ولكن إذا كانت هناك حياة، فقد تجد بيرسيفيرانس دليلاً عليها.

يمكننا أن نتخيل أن المثابرة تصادف حفريات كبيرة من المستعمرات الميكروبية محفوظة جيدًا – ربما تشبه “ستروماتوليت” الشبيهة بالملفوف تلك البكتيريا التي تعمل بالطاقة الشمسية والتي تم إنتاجها على طول الشواطئ القديمة على الأرض. ستكون مثل هذه الحفريات كبيرة بما يكفي لرؤيتها بوضوح باستخدام كاميرات المركبة، وقد تحتوي أيضًا على أدلة كيميائية للحياة القديمة، والتي الأدوات الطيفية للمركبة يمكن الكشف عنها.

ولكن حتى في مثل هذه السيناريوهات المتفائلة للغاية، لن نكون متأكدين تمامًا من أننا عثرنا على حفريات حتى نتمكن من رؤيتها تحت المجهر في المختبرات على الأرض. وذلك لأنه ممكن بالنسبة للسمات الجيولوجية تنتجها عمليات غير بيولوجية لتشبه الحفريات. ويشار إلى هذه الحفريات الزائفة. ولهذا السبب لا تبحث شركة بيرسيفيرانس عن الحفريات في الموقع فحسب، بل تقوم بجمع العينات. وإذا سارت الأمور على ما يرام، فسيتم إرجاع حوالي 30 عينة إلى الأرض من خلال مهمة متابعة، يتم التخطيط لها بالتعاون مع وكالة الفضاء الأوروبية (ESA).

في وقت سابق من هذا الشهر، أعلنت وكالة ناسا أن عينة مثيرة للاهتمام بشكل خاص، وهي العينة الرابعة والعشرون من مركبة بيرسيفيرانس والتي تحمل اسمًا غير رسمي “Comet Geyser”، قد انضمت إلى المجموعة المتنامية للمركبة. يأتي هذا من نتوء يسمى قمة بنسن، وهو جزء من رواسب صخرية تسمى وحدة الهامش وهي قريبة من حافة الحفرة.

ربما تكونت هذه الوحدة الصخرية على طول الخط الساحلي للبحيرة القديمة. أظهرت أدوات روفر أن عينة قمة بنسن تهيمن عليها معادن الكربونات (المكون الرئيسي للصخور مثل الحجر الجيري والطباشير والحجر الجيري على الأرض).

يتم لصق حبيبات الكربونات الصغيرة مع السيليكا النقية (على غرار الأوبال أو الكوارتز). بيان صحفي لناسا يقتبس كين فارلي، عالم مشروع بيرسيفيرانس، قوله: “هذا هو نوع الصخور التي كنا نأمل في العثور عليها عندما قررنا التحقيق في جيزيرو كريتر”.

ولكن ما الذي يميز الكربونات؟ وما الذي يجعل عينة قمة بنسن مثيرة بشكل خاص من وجهة نظر علم الأحياء الفلكي، ودراسة الحياة في الكون؟ حسنًا، أولاً، ربما تكون هذه الصخرة قد تشكلت في ظل ظروف يمكن أن نعتبرها صالحة للسكن: قادرة على دعم عملية التمثيل الغذائي للحياة كما نعرفها.

أحد مكونات الصالحية للسكن هو توافر المياه. يمكن أن تتشكل معادن الكربونات والسيليكا عن طريق الترسيب المباشر من الماء السائل. من الممكن أن تكون العينة 24 قد ترسبت من مياه البحيرة تحت درجات حرارة وظروف كيميائية متوافقة مع الحياة، على الرغم من أنه قد تكون هناك احتمالات أخرى تحتاج إلى اختبار. في الواقع، تعد معادن الكربونات نادرة بشكل محير على كوكب المريخ، الذي كان لديه دائمًا الكثير من ثاني أكسيد الكربون.

في البيئات الرطبة في أوائل المريخ، كان من المفترض أن يذوب ثاني أكسيد الكربون في الماء ويتفاعل لتكوين معادن الكربونات. قد يساعدنا تحليل قمة بنسن والعينة 24 عند إرسالها إلى الأرض في نهاية المطاف على حل هذا اللغز. يحتوي أحد وجوه النتوء على بعض الأنسجة الخشنة والمخططة المثيرة للاهتمام والتي يمكن أن توضح أصوله، لكن من الصعب تفسيرها دون مزيد من البيانات.

ثانيًا، نعلم من الأمثلة الموجودة على الأرض أن الكربونات الرسوبية القديمة يمكن أن تنتج حفريات رائعة. تشتمل هذه الحفريات على ستروماتوليت مكونة من بلورات كربونات تترسب مباشرة بواسطة البكتيريا. ولم تر المثابرة أمثلة مقنعة على ذلك.

هناك بعض أنماط دائرية متحدة المركز في وحدة الهامش ولكن يكاد يكون من المؤكد أنها نتيجة للعوامل الجوية. ومع ذلك، حتى في حالة عدم وجود الستروماتوليت، فإن بعض الكربونات القديمة على الأرض تحتوي على مستعمرات أحفورية من الخلايا الميكروبية، والتي تشكل منحوتات شبحية حيث تم استبدال الهياكل الخلوية الأصلية بالمعادن.

يشير الحجم الصغير لعينة “Comet Geyser” إلى إمكانية أكبر للحفاظ على الحفريات الدقيقة. وفي بعض الظروف، يمكن للكربونات ذات الحبيبات الدقيقة أن تحتفظ بالمواد العضوية، وهي البقايا المعدلة من الدهون والأصباغ والمركبات الأخرى التي تشكل الكائنات الحية. ويجعل أسمنت السيليكا مثل هذا الحفظ أكثر احتمالا: فالسيليكا عموما أكثر صلابة، وأكثر خاملة، وأقل نفاذية من الكربونات، ويمكن أن تحمي الميكروبات الأحفورية والجزيئات العضوية داخل الصخور من التغيرات الكيميائية والفيزيائية على مدى مليارات السنين.

عندما قمت أنا وزملائي بكتابة بحث علمي بعنوان “دليل ميداني للعثور على الحفريات على المريخاستعدادًا لهذه المهمة، أوصينا صراحةً بأخذ عينات من الصخور ذات الحبيبات الدقيقة والمدعمة بالسيليكا لهذه الأسباب. بالطبع، لفتح هذه العينة واستكشاف أسرارها، نحتاج إلى إعادتها إلى الأرض.

انتقدت مراجعة مستقلة مؤخرا تعتبر خطط ناسا لإعادة العينات من المريخ محفوفة بالمخاطر وبطيئة للغاية ومكلفة للغاية. ويجري الآن تقييم بنيات المهمة المعدلة لمواجهة هذه التحديات. في هذه الأثناء، مئات من العلماء والمهندسين اللامعين في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا في كاليفورنيا فقدوا وظائفهم لأن الكونجرس الأمريكي خفض فعليًا تمويل عودة عينة المريخ من خلال عدم الالتزام بالمستوى اللازم من الدعم.

عودة عينة المريخ تظل الأولوية القصوى لعلوم الكواكب لدى ناسا ويحظى بدعم قوي من مجتمع علوم الكواكب حول العالم. قد تُحدث العينات المأخوذة من المثابرة ثورة في نظرتنا للحياة في الكون. وحتى لو لم تحتوي على حفريات أو جزيئات حيوية، فإنها ستغذي عقودًا من البحث وتمنح الأجيال القادمة رؤية جديدة تمامًا للمريخ. دعونا نأمل أن تتمكن ناسا وحكومة الولايات المتحدة من الارتقاء إلى مستوى اسم مركبتهم الجوالة والمثابرة.

شون مكمان، زميل المستشار في علم الأحياء الفلكي، جامعة ادنبره. أعيد نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقالة الأصلية.