یک پیشرفت در تحقیقات فضایی
1
برای قرن‌ها، انسان‌ها همواره این پرسش را مطرح کرده‌اند که آیا زندگی فراتر از زمین وجود دارد یا خیر. از تمدن‌های باستانی که به ستارگان خیره می‌شدند تا دانشمندان امروزی که کاوشگرهای رباتیک را به سیارات دوردست می‌فرستند، جستجوی حیات فرازمینی یکی از جذاب‌ترین پیگیری‌های تاریخ بشر بوده است.
اکنون، در دهه‌ی آینده، آژانس‌های فضایی قصد دارند نمونه‌هایی از سنگ‌های مریخی را به زمین بیاورند که این امر گامی مهم در این جستجو محسوب می‌شود.
این نمونه‌ها ممکن است سرنخ‌هایی از گذشته‌ی این سیاره و احتمالاً نشانه‌هایی از حیات را در خود داشته باشند. با این حال، دانشمندان باید با احتیاط به این مأموریت نزدیک شوند.
امکان وجود میکروب‌های ناشناخته در نمونه‌های مریخی، نگرانی‌هایی درباره‌ی آلودگی و پیامدهای پیش‌بینی‌نشده ایجاد می‌کند. برای مقابله با این چالش، پژوهشگران در حال توسعه‌ی روش‌های جدیدی برای تشخیص حیات هستند.
مطالعه‌ی سنگ‌های باستانی زمین
برای نخستین بار، تیمی از دانشمندان، از جمله کارشناسانی از دانشگاه توکیو و ناسا، روشی را با موفقیت آزمایش کرده‌اند که قادر به شناسایی حیات در سنگ‌های باستانی زمین است که مشابه سنگ‌های یافت‌شده در مریخ هستند.
کمیته‌ی بین‌المللی تحقیقات فضایی (COSPAR) پروتکل‌های ایمنی ویژه‌ای را برای مدیریت نمونه‌های مریخی تدوین کرده است. این دستورالعمل‌ها شامل جمع‌آوری، حمل‌ونقل و تحلیل سنگ‌های مریخ می‌شود. چالش اصلی، تشخیص حیات در این نمونه‌هاست، به‌ویژه از آنجایی که تاکنون هیچ نمونه‌ای از مریخ به زمین آورده نشده است.
برای حل این مشکل، تیمی به سرپرستی پروفسور یوهای سوزوکی در دانشگاه توکیو، سنگ‌های باستانی زمین را که غنی از میکروب هستند، بررسی کردند. این سنگ‌ها شباهت زیادی به آنچه در مریخ انتظار می‌رود، دارند. هدف این پژوهش، یافتن روشی قابل‌اطمینان برای تشخیص حیات در چنین نمونه‌هایی بود.
روش جدید برای تشخیص حیات در مریخ
سوزوکی توضیح می‌دهد:
“در ابتدا ما ابزارهای تحلیلی معمول را آزمایش کردیم، اما هیچ‌کدام قادر به شناسایی سلول‌های میکروبی در سنگ‌های بازالتی ۱۰۰ میلیون ساله، که به عنوان نمونه‌ای مشابه مریخ استفاده کردیم، نبودند. بنابراین، ما مجبور شدیم ابزاری حساس‌تر بیابیم که بتواند سلول‌های میکروبی را شناسایی کند و در عین حال، تا حد امکان نمونه‌ها را دست‌نخورده نگه دارد، زیرا این نمونه‌ها بسیار نادر خواهند بود.”
وی افزود:
“ما به روش طیف‌سنجی اپتیکی فوتوترمال مادون قرمز (O-PTIR) رسیدیم، که توانست در جایی که روش‌های دیگر یا دقت کافی نداشتند یا نیازمند تخریب بیش از حد نمونه بودند، موفق عمل کند.”
این فناوری از نور مادون قرمز برای تجزیه‌وتحلیل نمونه‌های سنگی آماده‌شده استفاده می‌کند. دانشمندان لایه‌های بیرونی سنگ را جدا کرده و آن را به برش‌های نازک تقسیم می‌کنند.
اگرچه این فرایند تا حدی مخرب است، اما بیشتر ماده‌ی نمونه را برای مطالعات آینده حفظ می‌کند. این رویکرد مشابه روش محافظت از نمونه‌های ماه است که طی مأموریت‌های آپولو جمع‌آوری شدند.
آشکارسازی جزئیات میکروسکوپی در سنگ‌ها
در این روش، یک لیزر سبزرنگ سیگنال‌هایی را از سنگ آشکار کرده و جزئیات میکروسکوپی را نشان می‌دهد. این روش می‌تواند ساختارهایی به کوچکی نیم میکرومتر را شناسایی کند. چنین دقت بالایی به پژوهشگران امکان می‌دهد که تعیین کنند آیا یک ساختار، زمانی بخشی از یک موجود زنده بوده است یا خیر.
سوزوکی ادامه می‌دهد:
“ما نشان دادیم که روش جدید ما می‌تواند میکروب‌ها را از سنگ‌های بازالتی ۱۰۰ میلیون ساله شناسایی کند. اما ما باید قابلیت این ابزار را برای سنگ‌های بازالتی قدیمی‌تر، در حدود ۲ میلیارد سال، که مشابه نمونه‌های جمع‌آوری‌شده توسط مریخ‌نورد “پشتکار” (Perseverance) است، بررسی کنیم.”
وی افزود:
“همچنین باید روش را روی انواع دیگر سنگ‌ها، مانند کربنات‌ها، که هم در مریخ رایج هستند و هم روی زمین اغلب حاوی نشانه‌هایی از حیات هستند، آزمایش کنم. این حوزه‌ی تحقیقاتی هیجان‌انگیزی است و ممکن است تنها چند سال با پاسخ یکی از بزرگ‌ترین پرسش‌های تاریخ فاصله داشته باشیم.”
تشخیص حیات در نمونه‌های مریخ
احتمال کشف حیات در مریخ بیش از هر زمان دیگری به واقعیت نزدیک شده است. با برنامه‌ریزی آژانس‌های فضایی برای مأموریت‌های بازگردانی نمونه‌ها، دانشمندان در حال بهینه‌سازی روش‌های خود برای شناسایی دقیق مواد زیستی هستند.
روش O-PTIR یک راه امیدوارکننده برای تحلیل این نمونه‌ها ارائه می‌دهد، درحالی‌که آن‌ها را برای مطالعات آینده نیز حفظ می‌کند.
اگر در نمونه‌های سنگی مریخ نشانه‌هایی از حیات کشف شود، پیامدهای این کشف بسیار عمیق خواهد بود. این کشف می‌تواند ثابت کند که حیات منحصر به زمین نیست و ممکن است در جاهای دیگری از کیهان نیز وجود داشته باشد.
حتی اگر نمونه‌ها حاوی هیچ‌گونه اثری از حیات نباشند، باز هم اطلاعات ارزشمندی درباره‌ی تاریخ زمین‌شناسی و تغییرات اقلیمی مریخ ارائه خواهند داد.
با پیشرفت فناوری، جستجوی حیات فرازمینی نیز در حال تحول است. با هر کشف جدید، ما به یافتن پاسخ یکی از اساسی‌ترین پرسش‌های علمی نزدیک‌تر می‌شویم:
آیا ما در این جهان تنها هستیم؟
این مطالعه در ژورنال بین‌المللی اخترزیست‌شناسی منتشر شده است.
