کشف جالب مولکولهای آلی توسط مریخنورد کنجکاوی
مریخ نورد کنجکاوی، مولکولهای آلی به نام تیوفن را کشف کرده است. این مولکولها در روی زمین با سیستمهای بیولوژیکی (زنده) در ارتباط هستند.
آیا شواهدی برای وجود میکروبهای زنده در مریخ وجود دارد؟
تصویری از مریخ سیاره بعدی ما برای حیات که از لنز دوربین مریخنورد کنجکاوی مشاهده میشود (جایی که این کاوشگر مولکولهای آلی باستانی را در سنگهای آن پیدا کرد).
جستجو برای یافتن شواهدی از زندگی در گذشته یا حال مریخ، فراز و نشیب و داستان جالبی را به همراه داشته است.
محققان با مطالعه دادههای ارسال شده توسط مریخنورد ناسا، شواهدی را برای مولکولهای آلی بنام تیوفن یافتند که حداقل در زمین ما یک محصول ابتدایی و اصلی از واکنشهای بیولوژیکی میباشد.
محققان ادعای اثبات حیات بر روی مریخ را ندارند؛ اما این کشف به طور حتم بسیار جذاب است که حضور زندگی اولیه در مریخ ثابت شد.
این یافته توسط محققان دانشگاه ایالتی واشنگتن اعلام شد و مقاله مربوط به آن در نشریه اخترزیستشناسی مورخ ۲۴فوریه ۲۰۲۰ به چاپ رسید.
❇️در کره زمین تیوفنها غالبا در ذغال سنگ، روغن خام، کروژن (نوعی کانی سخت حاوی قیر که از آن نفت بدست میآورند) و حتی گونهای از قارچها به نام ترافل سفید یافت میشوند.
آنها همچنین در استروماتولیتها (نوعی سنگ رسوبی دارای بقایای خزه) و میکروفسیلها یافت میشوند.
تیوفنها در مریخ توسط کاوشگر کنجکاوی به همراه سایر ارگانیکها در سازه سنگی باستانی به نام سازه موری (Murray) یافت شدند.
مقاله جدید برخی از راههای تشکیل تیوفنها در مریخ را چه از نظر زیستشناسی و چه در سیستمهای غیرزنده (بدون حیات) بررسی میکند.
همانطور که اخترزیستشناس Drik Schulze Makuch یکی از دو نویسنده مقاله توضیح میدهد: ما چندین مسیر بیولوژیکی را برای تیوفنها شناسایی کردیم که به نظر میرسد بیشتر از مواد شیمیایی هستند (اما هنوز اثبات نشده است).
اگر تیوفنها را روی زمین پیدا کنید، فکر میکنید آنها مربوط به سیستمهای زنده هستند؛ اما در مریخ اثبات آن به گونهای متفاوت است.
تختهسنگی بنام Old Soaker در سازه موری (Murray)
کاوشگر کنجکاوی این تصویر را در دسامبر ۲۰۱۶ ثبت کرد که شکافهایی را نشان میدهد که مربوط به چندین میلیاردسال پیش میباشد. زمانی که در این منطقه رطوبت وجود داشته و سپس خشک شده است.
تصویر از Image via NASA/ JPL-Caltech/ MSSS.
تیوفنها برای سیستمهای زیستی (زنده) ضروری هستند که حاوی چهار اتم کربن و یک اتم گوگرد در مرکز حلقه آن میباشد. با این حال وجود آنها ممکن است به حیات مربوط نباشد.
در مریخ این مولکلولها میتواند از برخورد شهابسنگها یا احتمالا کاهش سولفات طی گرمازدایی (TSR) بوجود بیاید، محلی که مجموعهای از ترکیبات تا ۲۴۸درجه فارنهایت (۱۲۰ درجه سانتیگراد ) یا بیشتر گرم میشوند یا همچنین ممکن است در طول فعالیتهای آتش فشانی در اوایل شکلگیری مریخ ایجاد شده باشد.
روشهای مختلفی وجود دارد که تیوفنها میتوانند از نظر بیولوژیکی شکل بگیرند، این همان چیزی است که دانشمندان را علاقهمند میکند تا به دنبال شواهد زندگی در مریخ باشند.
باکتریها میتوانند یک فرآیند کاهش سولفات – کاهش بیولوژیکی سولفات (BSR) ایجاد کنند – که منجر به ایجاد تیوفنها میشود. خود تیوفنها نیز میتوانند به روشهای مختلفی توسط باکتریها تجزیه شوند.
یکی از جنبههای جالب تیوفنهای مریخی این است که فرآیندهای زمینشناسی که میتوانند باعث ایجاد آنها شوند، نیاز به گوگرد هستهای دارند، جایی که اتمهای گوگرد برای ساختن پیوند با شریک واکنش خود، الکترونها را اهدا میکنند. اما بیشتر گوگردهایی که در مریخ وجود دارد غیرهستهای است. TSR میتواند آنها را به سولفیدهای هستهای تبدیل کند، اما میتواند BSR را نیز تبدیل کند.
مشکل این است که در حالی که کنجکاوی میتواند مولکولهایی مانند تیوفن ها را تشخیص دهد، در تجزیه و تحلیل دقیق آنها محدودیتهایی دارد.
آزمایشگاه پردازنده مورد استفاده – ابزار تجزیه و تحلیل نمونه در مریخ (SAM) – در درجه اول مولکولهای بزرگ را با استفاده از گرما به قطعات کوچکتر تجزیه میکند، اگرچه برخی آزمایشهای اضافی با استفاده از شیمی کلاسیک انجام میدهد.
بنابراین چگونه دانشمندان میتوانند بگویند که آیا این تیوفنها بیولوژیکی یا غیر بیولوژیکی هستند؟
این کار با ابزاری که کنجکاوی در اختیاردارد، کار آسانی به نظر نمیرسد.
بنابراین برای یافتن پاسخ، احتمالاً باید منتظر یک مأموریت پیگیری مانند مریخنورد NASA’s Perseverance باشیم که قرار است در ماه ژوئیه پرتاب شود و یا Rosalind Franklin اروپا که قرار است در ماه ژوئیه یا اوت سال 2020 پرتاب شود.
سلفی مریخنورد کنجکاوی که در ۳ فوریه ۲۰۱۳ ثبت شد.
Rosalind Franklin به ویژه از روش MOMA برای آنالیز مولکولهای آلی مریخ استفاده میکند. برای تحلیل این نوع مولکولها از روشهای اضافی غیرمخرب استفاده خواهد کرد.
یکی از سرنخهای بزرگ، از ایزوتوپهای کربن و گوگرد ناشی میشود. میکروارگانیسمها ایزوتوپهای سبکتر (نوترون کمتر) را برای حیات ترجیح میدهند.
ارگانیسمها “تنبل” هستند. آنها ترجیح میدهند از تغییرات ایزوتوپ سبک عنصر استفاده کنند زیرا این امر به آنها انرژی کمتری میدهد.
جالب است همانطور که در مقاله هوا و فضا توسط schulze Makuch منتشر شده است:
امضای ایزوتوپی رسوبات حاوی گوگرد که توسط مریخنورد کنجکاوی یافت شد، بسیار شبیه سنگهای موجود در دهانه برخوردی هاهستون در نوناووت کانادا است که تصور میشود از BSR حاصل میشود.
اگر این کاوشگر یکی از این مولکولهای مشابه با ایزوتوپ سبکتر را پیدا کند. این امر میتواند منشا بیولوژیکی داشته باشد؛ اگرچه شاید هنوز اثبات نشده باشد.
تحقیقات بیشتری برای تعیین قطعی این امر مورد نیاز است که آیا این مولکولها با میکروبهای زنده همراه بودهاند یا نه.
البته بهتر است که یافتن مولکولهای تیوفن، همراه با حضور میکروفسیلهای واقعی یا میکروبهای باستانی باشد.
تا آن زمان ما سرنخها و نکاتی راجع به زندگی احتمالی پیشین در مریخ داریم، اما تحقیقات بیشتری لازماست.
وقتی عوامل دیگری در نظر گرفته شود، توجیه بیولوژیکی حداقل قابل قبول به نظر میرسد.
شواهد کاملا اثبات شده مبنی بر این امر وجود دارد که شرایط محیطی مریخ زمانی قابل سکونت بوده است. کشف و بررسی دهانه In Gale توسط کنجکاوی که زمانی دریاچه و نهرهایی در آن وجود داشته است؛ حتی شن و ماسه مربوط به رودخانهای باستانی به جا مانده از دریاچهای واقع در دهانه نیز کشف شده است.
این مریخ نورد همچنین انواع مختلف دیگری از ترکیبات آلی به غیر از تیوفن را در صخرهها پیدا کرد و تایید کرد که متان و اکسیژن منطقه در چرخههای فصلی افزایش و کاهش پیدا کردند.
همه اینها هنوز به منزله اثبات زندگی نیست، اما همه این شواهد در کنار هم باعث شروع به تصویر کشیدن یک نقاشی جذاب میکند.
همانطور که شولز ماکوچ خاطر نشان کرد (طبق گفته کارل سیگن): ادعاهای خارقالعاده نیاز به شواهد خارق العاده دارد.
مریخ نورد کنجکاوی، مولکولهای آلی به نام تیوفن را پیدا کرده است که این امر ممکن است گواه زندگی باستانی در مریخ باشد.
ترجمه: سرکار خانم حمیده اثنی عشری
کارشناس زیستشناسی
منبع:
https://earthsky.org/space/thiophenes-organic-molecules-curiosity-rover-mars-life