خبر های ویژه
8 اسفند 1403
اگر مریخ فسیل‌های میکروبی داشته باشد، یک لیزر و معدن سنگ در الجزایر می‌تواند به پیدا کردن آن‌ها کمک کند
فسیل های مریخی بر روی زمین
دانشمندان در جستجوی بقایای فسیل‌شده میکروب‌های باستانی در مریخ اکنون ایده بهتری دارند که به دنبال چه نشانه‌هایی باید بگردند، این به لطف یک مطالعه جدید بر روی فسیل‌های میکروبی زمینی است که در مواد معدنی گچ جای گرفته‌اند. این مواد معدنی زمانی تولید شده‌اند که دریاچه مدیترانه بیش از پنج میلیون سال پیش خشک شد. مریخ زمانی مرطوب بود، با رودخانه‌ها و دریاچه‌ها و حتی یک اقیانوس که بین حدود ۴.۱ و ۳.۷ میلیارد سال پیش در سیاره سرخ وجود داشت. این آب مایع اکنون به طور کامل از دست رفته است، یا به شکل یخ در کلاهک‌های قطبی یا به صورت یخ دائمی در زیر سطح وجود دارد، یا به جو تبخیر شده و به فضا از دست رفته است. هنگامی که آب تبخیر می‌شود، مواد معدنی سولفات را که در آب حل شده بودند به جا می‌گذارد — یک آزمایش ساده مدرسه‌ای از تبخیر آب باران این موضوع را نشان می‌دهد. یکی از این مواد معدنی گچ است، که "به طور گسترده‌ای در سطح مریخ شناسایی شده و به دلیل پتانسیل عالی خود برای فسیل‌شدن شناخته می‌شود" گفته یوسف سلام، دانشجوی دکتری در دانشگاه برن، در بیانیه‌ای. "این ماده به سرعت تشکیل می‌شود و میکروارگانیسم‌ها را قبل از اینکه تجزیه شوند، به دام می‌اندازد و ساختارهای زیستی و امضاهای شیمیایی زیستی را حفظ می‌کند." یوسف سلام برای جمع‌آوری نمونه‌های گچ از یک معدن سنگ در الجزایر به کشور خود بازگشت. این معدن "سیدی بوتبال" نام دارد و در منطقه‌ای قرار دارد که زمانی زیر آب‌های مدیترانه قرار داشت. بین ۵.۹۶ و ۵.۳۳ میلیون سال پیش، نیروهای تکتونیکی تنگه جبل‌الطارق را بستند و مدیترانه را به طور موقت از اقیانوس اطلس جدا کردند، و باعث شدند که مدیترانه تقریباً کاملاً خشک شود. این امر باعث شد که مقدار زیادی رسوب نمک و سولفات، از جمله گچ، باقی بماند که محیطی مشابه با بستر خشک دریاچه‌ها و رودخانه‌های مریخ به امروز ایجاد کرد.
تبریز امروز:
دانشمندی که "اولین مطالعه آستروبیولوژی که شامل الجزایر بود" را رهبری کرده است، معتقد است که یافته‌های او یک گام مهم به سوی یافتن شواهدی از حیات در مریخ است.
دانشمندان در جستجوی بقایای فسیل‌شده میکروب‌های باستانی در مریخ اکنون ایده بهتری دارند که به دنبال چه نشانه‌هایی باید بگردند، این به لطف یک مطالعه جدید بر روی فسیل‌های میکروبی زمینی است که در مواد معدنی گچ جای گرفته‌اند. این مواد معدنی زمانی تولید شده‌اند که دریاچه مدیترانه بیش از پنج میلیون سال پیش خشک شد.
مریخ زمانی مرطوب بود، با رودخانه‌ها و دریاچه‌ها و حتی یک اقیانوس که بین حدود ۴.۱ و ۳.۷ میلیارد سال پیش در سیاره سرخ وجود داشت. این آب مایع اکنون به طور کامل از دست رفته است، یا به شکل یخ در کلاهک‌های قطبی یا به صورت یخ دائمی در زیر سطح وجود دارد، یا به جو تبخیر شده و به فضا از دست رفته است. هنگامی که آب تبخیر می‌شود، مواد معدنی سولفات را که در آب حل شده بودند به جا می‌گذارد — یک آزمایش ساده مدرسه‌ای از تبخیر آب باران این موضوع را نشان می‌دهد.
یکی از این مواد معدنی گچ است، که "به طور گسترده‌ای در سطح مریخ شناسایی شده و به دلیل پتانسیل عالی خود برای فسیل‌شدن شناخته می‌شود" گفته یوسف سلام، دانشجوی دکتری در دانشگاه برن، در بیانیه‌ای. "این ماده به سرعت تشکیل می‌شود و میکروارگانیسم‌ها را قبل از اینکه تجزیه شوند، به دام می‌اندازد و ساختارهای زیستی و امضاهای شیمیایی زیستی را حفظ می‌کند."
یوسف سلام برای جمع‌آوری نمونه‌های گچ از یک معدن سنگ در الجزایر به کشور خود بازگشت. این معدن "سیدی بوتبال" نام دارد و در منطقه‌ای قرار دارد که زمانی زیر آب‌های مدیترانه قرار داشت. بین ۵.۹۶ و ۵.۳۳ میلیون سال پیش، نیروهای تکتونیکی تنگه جبل‌الطارق را بستند و مدیترانه را به طور موقت از اقیانوس اطلس جدا کردند، و باعث شدند که مدیترانه تقریباً کاملاً خشک شود. این امر باعث شد که مقدار زیادی رسوب نمک و سولفات، از جمله گچ، باقی بماند که محیطی مشابه با بستر خشک دریاچه‌ها و رودخانه‌های مریخ به امروز ایجاد کرد.
"این رسوبات نمونه‌ای عالی از رسوبات سولفاتی مریخی هستند" گفته سلام.
برای تحلیل نمونه‌های غنی از گچ، سلام آن‌ها را با یک دستگاه طیف‌سنج جرمی مینیاتوری که به وسیله لیزر کار می‌کند، بررسی کرد. این دستگاه انتخاب شد زیرا اندازه‌اش به حدی کوچک است که می‌تواند روی یک فضاپیما نصب شود و بنابراین می‌تواند به عنوان یک مدل آزمایشی برای هر دستگاه مشابهی که ممکن است به مریخ ارسال شود، عمل کند.
"دستگاه طیف‌سنج جرمی با لیزر و آیوینه‌سازی، که نمونه‌ای از دستگاه‌های پیشرفته برای پرتاب به فضا است، می‌تواند به طور مؤثری امضاهای زیستی را در مواد معدنی سولفاتی شناسایی کند" گفته سلام. "این فناوری می‌تواند در روبات‌های مریخی آینده یا فرودگرها برای تحلیل در محل گنجانده شود."
لیزر، زمانی که به نمونه شلیک می‌شود، مواد سطحی آن را از بین می‌برد و آن‌ها را به گاز داغ تبدیل می‌کند تا به حالت پلاسما تبدیل شوند — یک ابر از اتم‌ها و مولکول‌های یونیده شده. سپس میکروسکوپ پلاسما را مشاهده می‌کند و مولکول‌های درون آن را شناسایی می‌کند.
سلام فیلامنت‌های میکروسکوپی بلند و پیچ‌خورده‌ای پیدا کرد که قبلاً به عنوان فسیل‌های میکروبی متعلق به باکتری‌های سولفور اکسید کننده شناسایی شده بودند.
این بقایای فسیلی توسط مواد معدنی رسی و همچنین دولومیت و پیریت احاطه شده بودند. این ترکیب خاص از فسیل‌ها و مواد معدنی بسیار مهم است. دولومیت در محیط‌های اسیدی حل می‌شود، و بر این باورند که آب‌های مریخ بسیار اسیدی بوده‌اند. اما پروکاریوت‌ها (میکروب‌های ابتدایی و تک‌سلولی که فاقد هسته و غشای مشخص هستند) می‌توانند به افزایش قلیایی بودن محیط خود کمک کنند. اگر حیات پروکاریوتی در مریخ باستان وجود داشته باشد، ممکن است در تشکیل دولومیت کمک کرده باشد. علاوه بر این، پروکاریوت‌ها می‌توانند به سرعت تشکیل خاک رس را تسریع کنند.
سلام از قبل می‌دانست که چه بقایای فسیل میکروبی را ممکن است در نمونه گچ الجزایری خود پیدا کند، اما نمی‌توانیم مطمئن باشیم که بتوانیم به راحتی فسیل‌های میکروبی مریخی را شناسایی کنیم — ماهیت ناشناخته و بیگانه آن‌ها ممکن است شبیه به سازه‌های میکروسکوپی سنگ‌ها باشند. با این حال، یافتن چیزهایی که شبیه فسیل‌ها به نظر برسند و در گچ محصور شده و توسط خاک رس و به‌ویژه دولومیت احاطه شده باشند، می‌تواند نشانگر زیستی بودن آن ساختارهای شبیه به فسیل باشد، با توجه به ارتباط میان این مواد معدنی و حیات.
"یافته‌های ما یک چارچوب روش‌شناختی برای شناسایی امضاهای زیستی در مواد معدنی سولفاتی مریخی فراهم می‌کنند و ممکن است به راهنمایی مأموریت‌های آینده اکتشاف مریخ کمک کنند" گفته سلام.
بنابراین، مأموریت‌های مریخی باید به دنبال دولومیت و خاک رس در نمونه‌های غنی از گچ مریخ بگردند تا سرنخی بزرگ از اینکه ممکن است شواهدی از حیات باستانی در سیاره سرخ پیدا کنند، ارائه دهند. با این حال، سلام می‌گوید که هنوز کارهای زیادی باید انجام شود تا این روش برای پیدا کردن میکروب‌های مریخی به عنوان روشی قطعی در نظر گرفته شود.
"در حالی که یافته‌های ما به شدت از زیستی بودن فسیل‌های فیلامنتی در گچ حمایت می‌کنند، تمایز بین امضاهای زیستی واقعی و تشکیل‌های معدنی غیرزیستی هنوز یک چالش است" گفته او. "یک روش مستقل اضافی می‌تواند اعتماد به شناسایی حیات را تقویت کند. علاوه بر این، مریخ شرایط محیطی خاص خود را دارد که می‌تواند بر حفظ امضاهای زیستی در طول دوره‌های زمین‌شناسی تأثیر بگذارد. مطالعات بیشتری لازم است."
با این حال، سلام از اینکه "اولین مطالعه آستروبیولوژی که شامل الجزایر بود" را رهبری کرده است، احساس افتخار می‌کند و معتقد است که یافته‌های او یک گام مهم به سوی یافتن شواهدی از حیات در مریخ است.
واقعا ممکن است این روزها نزدیک باشد. مأموریت بعدی روبات‌های مریخی که به سیاره سرخ پرتاب خواهد شد، "رزالین فرانکلین" از آژانس فضایی اروپا است که قرار است پیش از پایان این دهه به فضا پرتاب شود. این روبات به انواع مختلفی از دستگاه‌های طیف‌سنج جرمی مجهز خواهد بود که برای مطالعه مواد معدنی مریخ و جستجو برای شواهدی از حیات میکروبی باستانی طراحی شده‌اند.
علاوه بر این، نمونه‌های جمع‌آوری شده توسط روبات ناسا "پرسورانس" هنوز باید از مریخ جمع‌آوری شوند و برای تحلیل دقیق به زمین بازگردانده شوند، که امیدواریم این کار در دهه آینده انجام شود.
کارهای سلام در تاریخ ۲۵ فوریه در نشریه "Frontiers in Astronomy and Space Sciences" منتشر شد.
ارتباط با تبریز امروز
اخبار ، گزارشات ، عکسها و فیلم های خود را برای ما ارسال دارید . برای ارسال میتوانید از طریق آدرس تلگرامی یا ایمیل استفاده کنید.
اشتراک در خبرنامه
برای اطلاع از آخرین خبرهای تبریز امروز در کانال تلگرام ما عضو شوید.
فرم تماس با تبریز امروز
کلیه حقوق این سایت متعلق به پایگاه خبری تبریز امروز بوده و استفاده از مطالب آن با ذکر منبع بلامانع
است.
طراحی وتولید
توسططراح وب سایت