تصویر دهانه جزرو محل فرود مریخ نورد استقامت را نشان می‌دهد که ممکن است بیلیونها سال پیش ظاهر شده باشد، زمانی که شاید یک دریاچه حیاتی بود. یک ورودی و خروجی نیز در دو طرف دریاچه قابل مشاهده است. (اعتبار تصویر: NASA/JPL-Caltech)

مریخ‌نورد استقامت ناسا از زمان فرود با چرخ‌های خود در فوریه سال گذشته، مشغول کار بوده و در حال حرکت در دهانه جزرو بوده است.

یکی از وظایف کلیدی ربات جستجوی نشانه‌هایی از حیات میکروبی باستانی است. مریخ‌نوردها به سختی در حال جمع‌آوری نمونه‌هایی از سنگ و خاک مریخ هستند که می‌تواند به یافتن پاسخی در مورد قابلیت سکونت‌پذیری سیاره سرخ در گذشته کمک کند.

استقامت شروع به جمع کردن کلکسیونی از نمونه‌های هسته در لوله‌های مهر و موم شده که در نهایت از طریق برنامه بازگشت نمونه مریخ راه خود را به زمین پیدا می‌کنند.

اما تشخیص و نمونه‌برداری از حیات بالقوه گذشته در مریخ چقدر دشوار است؟ سپس این سوال مطرح می‌شود که آیا ما برای یافتن نشانه‌هایی از حیات گذشته به نمونه‌هایی از روی زمین نیاز داریم یا اینکه آیا استقامت در موقعیت مکانی می‌تواند حیات گذشته یا حتی حال را با مجموعه ابزارهای خود تشخیص دهد؟

مهمتر از همه، اجماع دانشمندان در مورد اینکه، بله، نشانه‌های حیات، چه در گذشته و چه در حال حاضر، توسط مریخ نورد مشاهده شده است، چقدر ممکن است سخت باشد؟

 

اشکال و سیگنالهای شیمیایی

جک ماستارد، استاد زمین، محیط‌زیست و علوم سیاره‌ای در دانشگاه براون می‌گوید: استقامت، و هر مریخ نوردی در این زمینه، نمی‌تواند داده‌های قطعی مربوط به شواهدی از حیات گذشته در سیاره سرخ ارائه دهد.

ماستارد به Space.com گفت که این ابزار هنوز به اندازه‌گیری‌هایی نزدیک نشده است که از درجه بالایی از شک و تردید موجود برای تشخیص حیات در سیاره دیگری عبور کند. “دانشمندان نمی‌توانند با هیچ قطعیتی در مورد شواهد مربوط به اولین حیات روی زمین موافقت کنند!”

ماستاردمی‌گوید: به این زودی‌ها پیش‌بینی افشاگری‌های حیات را نداشته باشید.فراتر از کشف اشکال پیچیده حیات در یک فسیل، هیچ مدرکی مبنی بر اینکه مریخ نورد بتواند جمع‌آوری کند، وجود ندارد. مورفولوژی و شیمی زمین‌شناسی اغلب اشکال و سیگنال‌های شیمیایی ایجاد می‌کنند که با زندگی گذشته روی زمین اشتباه گرفته شده‌اند، چه برسد به مریخ!

محل فرود استقامت در جستجوی نشانه‌هایی از زندگی گذشته در مریخ است. (اعتبار تصویر: NASA/JPL-Caltech/USGS/دانشگاه آریزونا)

 

از نظر مشابه، استیو راف، زمین شناس سیاره‌ای با تمرکز بر کانی‌شناسی مریخ در دانشگاه ایالتی آریزونا در تمپه و همچنین “Mars Guy” را تولید می‌کند که مجموعه ویدیویی موفقی را تولید می‌کند که کاوش دهانه جزرو توسط مریخ نورد استقامت و هلیکوپتر نبوغ را دنبال می‌کند و با استفاده از یک تجربه حضوری بدیع به رصدهای علمی، مهندسی و جستجوی حیات در مریخ می‌پردازد.

راف گفت: «ما برای یافتن نشانه‌هایی از حیات به نمونه‌هایی نیاز داریم، زیرا حیاتی که می‌توانیم انتظار پیدا کنیم موجودات تک سلولی میکروسکوپی هستند که بیلیونها  سال پیش زندگی می‌کردند.» تشخیص ردپای آنها، چه ارگانیک و چه بافتی، با ابزارها و قابلیت های موجود استقامت دشوار خواهد بود.

راف می‌گوید که آماده‌سازی نمونه و تکنیک‌های تحلیلی مورد نیاز برای اثبات وجود حیات در سایت رومینگ مریخ‌نورد فقط در زمین موجود است.

راف به اسپیس دات کام گفت: “پیدا کردن موجودات چند سلولی بزرگ‌تر و آسان‌تر احتمالا هرگز در مریخ تکامل نیافته‌اند. بیلیونها سال طول کشید تا این اتفاق در زمین رخ دهد، جایی که شرایط بسیار پایدارتر و مهمان نوازتر بوده است.”

 

شرایط نامناسب

راف توصیه کرد که هیچ انتظاری وجود ندارد که نمونه‌های سطحی که استقامت بتواند حتی تا چندین سانتی‌متر حفاری را به دست آورد، با توجه به شرایط کاملاً نامناسب، میکروب‌های زنده یا تازه مرده داشته باشد، که با فقدان کامل رطوبت زیستی در دسترس شروع می‌شود. ”

راف افزود، با این حال، استقامت دو ابزار دارد که می‌تواند مولکول‌های آلی را شناسایی کند. او گفت: «بنابراین قابل تصور است که می‌تواند حیات فعلی را شناسایی کند، اما حضور آن بسیار بعید است.

در مورد هر گونه اجماع بین دانشمندان مبنی بر اینکه نشانه‌هایی از زندگی گذشته یا حال توسط استقامت دیده شده است.

راف گفت: “تجربه با شهاب سنگ مریخALH84001 نشان داد که اثبات وجود حیات در مریخ چقدر سخت است.” من فکر می‌کنم که برای متقاعد کردن دانشمندان، از جمله من، وجود حیات مریخی، نیاز به ترکیب مولکول‌های آلی در ساختارهایی دارد که احتمالاً توسط میکروب‌ها مانند استروماتولیت‌ها شکل گرفته یا تحت تأثیر قرار گرفته‌اند.»

ALH 84001 – یک شهاب سنگ مریخی که از قطب جنوب بازگشته است که جنجالهایی را در مورد سوال حیات در مریخ به راه انداخت. (اعتبار تصویر: مرکز فضایی جانسون ناسا)

 

برنامه بازگشت نمونه بازسازی شده

در اواخر جولای، ناسا و آژانس فضایی اروپا (ESA) تلاش چند وجهی بازگشت نمونه مریخ را بازسازی کردند، اقدامی که به عنوان کاهش پیچیدگی آن ماموریت و در عین حال افزایش شانس موفقیت تبلیغ شد.

بخشی از این تغییر در دنده‌ها، کنار گذاشتن یک مریخ نورد نمونه ارائه‌شده توسط ESA یا فرودگر دوم مرتبط با آن بود. در جای خود، این پروژه اکنون از یک کاوشگر نمونه برداری مجهز به وسیله نقلیه صعود به مریخ برای پرتاب نمونه ها استفاده می‌کند، اما دو هلیکوپتر بازیابی نمونه و یک بازوی انتقال نمونه جدید ارائه شده توسط ESA را نیز اضافه می‌کند.

همچنین مشخص شده است که با توجه به روشی که استقامت داشته است، یک استراتژی کم خطر که مریخ نورد شخصاً آنها را به وسیله نقلیه صعود به مریخ تحویل دهد، راه حلی است. بسته جایزه کالاهای مریخ در سال 2030 در صحرای یوتا فرود خواهد آمد.

این تلاش “بازسازمان یافته” برای بازگشت نمونه مریخ احساسات متفاوتی را برمی‌انگیزد.

 

تحت تعقیب: چندین خط شواهد

امی ویلیامز استادیار علوم زمین شناسی در دانشگاه فلوریدا در گینزویل است. ویلیامز در مورد مدارک مریخ خود، هم دانشمند شرکت کننده در مریخ نورد استقامت و هم کنجکاوی ناسا است.

ویلیامز گفت که مطمئناً دسته‌هایی از شواهد حیات وجود دارد که می‌توان آنها را با مجموعه ابزار استقامت مانند: مورفولوژی‌های حصیر میکروبی متمایز حفظ شده، مانند استروماتولیت‌ها شناسایی کرد.

با این حال، حتی با چنین بافتی در مقیاس کلان، من فکر می‌کنم که اکثر اختر زیست‌شناسان برای تأیید ارزیابی زیست‌زایی [وضعیتیا ویژگی زیست‌زا بودن] و رد هر گونه بیولوژیکی به چندین خط شواهد نیاز دارند.

ویلیامز گفت: منشأ این ویژگی [با موجودات زنده یا مشتق از آن نیست].

ویلیامز اضافه کرد: «بازگرداندن نمونه راهی برای به دست آوردن آن چند خط شواهد است، زیرا ما در آزمایشگاه‌های اینجا قابلیت‌های تحلیلی بسیار بیشتری نسبت به یک مریخ نورد داریم.»

کمپین بازگشت نمونه مریخ که به تازگی اصلاح شده است، از مجموعه‌ای از ماشین‌ها، از جمله استفاده از هلیکوپتر، برای جمع‌آوری خاک، سنگ و نمونه‌های جوی مریخ برای بازگشت به زمین استفاده می‌کند. (اعتبار تصویر: NASA/ESA/JPL-Caltech)

 

Triaging targets

به گفته ویلیامز، مجموعه ابزار مریخ نورد استقامت برایTriaging targetsبرای نمونه برداری و بازگشت، و فراهم کردن زمینه محیطی برای آن نمونه‌ها طراحی شده است. به عنوان مثال، اگر فکر کنیم یک استروماتولیت بیوژنیک را می‌بینیم، می‌توانیم سؤالات درستی در مورد بافت بپرسیم: آیا این محیط باستانی مناسب برای شکل‌گیری این ساختارها است، آیا شرایط مناسب بوده است و غیره؟».

ویلیامز گفت: “این از چندین خط متناظر و در هم تنیده از شواهد تحلیلی و زمینه ای ناشی می‌شود که از طریق بازگرداندن آن نمونه‌ها به زمین برای ارزیابی کامل آزمایشگاهی قابل دستیابی است.” محموله‌های ابزارهای مریخ‌نورد به دلیل محدودیت‌های جرم و توان محدود می‌شوند و امکان ارسال هر تکنیک آزمایشگاهی به مریخ برای این نوع تأیید وجود ندارد.

ویلیامز گفت: «من فکر می‌کنم که امکان دستیابی به اجماع اکثریت جامعه در مورد تشخیص مثبت زیستی وجود دارد، اما به تلاقی فوق‌العاده‌ای از شواهد نیاز دارد. “این  یک کشف مهم است که ما باید آن را درست انجام دهیم!”

مریخ نورد استقامت مریخ ناسا بر روی سطح سیاره سرخ (اعتبار تصویر: NASA/JPL-Caltech/MSSS)

 

کاهش بازگشت علم

ماستارد از دانشگاه براون گفت: «ساده‌سازی بخش انتقال نمونه از فرآیند منطقی است و کاهش تعداد پرتاب‌ها/ فرودها و فناوری آزمایش‌نشده، Rover بریتانیایی برای بخش Fetch، خطر را کاهش می‌دهد و منطقی است.»

ماستارد افزود: «با این حال، با تحویل دادن نمونه‌ها به کپسول برگشتی، استقامت باید در منطقه فرود برای انتقال نمونه ثابت بماند و نمی‌تواند به کاوش در Nili Planum همانطور که در ابتدا تصور می‌شد، ادامه دهد.» “این امر به طور قابل توجهی بازگشت علم از کاوشگر را کاهش می دهد و علم “منطقه Midway” [خارج از کف دهانه جزرو] را به خوبی در آینده قرار می دهد.»

ساده‌تر و کم هزینه‌تر

از ASU’s Ruff: “من فکر می کنم طرح جدید برای حذف مریخ نورد و کاوشگر آن و تکیه بر استقامت برای تحویل نمونه ها به وسیله نقلیه صعود به مریخ، که توسط دو هلیکوپتر کلاس نبوغ پشتیبانی می شود، در واقع احتمال وقوع آن را بیشتر می کند. این رویکرد ساده‌تر و کم‌هزینه‌تر است، بنابراین آن را قابل انجام‌تر می‌کند.”

ویلیامز از دانشگاه فلوریدا گفت که به نظر می رسد ناسا و ESA با خلاقیت و انعطاف پذیری به وضعیت به سرعت در حال تغییر پاسخ می دهند. آنها در حال برنامه‌ریزی برای موفقیت با ساخت موارد اضافی هستند – تحویل نمونه به وسیله نقلیه صعود با پشتکار و همچنین هلیکوپترها – و استفاده از فناوری‌های در حال تکامل ما، مانند توسعه این هلیکوپترها بر اساس میراث هلیکوپتر نبوغ.

علاوه بر این، دانش ما از عملکرد فضاپیما در مریخ ستاره ای است. به عنوان مثال، مریخ نورد کنجکاوی در دهانه گیل به تازگی یک دهه را در مریخ جشن گرفته است.

ویلیامز در پایان گفت: بنابراین ما می‌دانیم که طول عمر این فضاپیماها قابل دستیابی است. “من خوشحالم که آژانسهای فضایی ما همچنان به اولویت دادن به بازگشت نمونه مریخ ادامه می دهند، زیرا آن نمونه های گرانبها درک ما را از مریخ و زمین متحول خواهند کرد.”

 

ترجمه: نجمه قاسمی

منبع:

Probing the Red Planet: Finding past life at Jezero Crater

https://www.space.com/nasa-perseverance-rover-jezero-crater-past-life-on-mars

دیدگاهتان را بنویسید

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