مهمترین نمونههای آزمایشی که قرار است از مریخ به زمین بیایند
کاوشگر پرسِوِرِنس (استقامت) نمونههای جالبی روی سیاره سرخ پیدا کرده است. این سنگها ممکن است رازهایی را درباره منشأ حیات در جهان برملا کنند، البته اگر بتوانیم آنها را به زمین بازگردانیم.
فرادید| در سراسر چشمانداز مریخ، مناظر نفسگیری وجود دارند. همهجا سکوت حاکم است، جز صدای آرام ربات کوچکی که صبورانه از دیوارههای دهانۀ جِزرو بالا میرود. پِرسِوِرِنس یا «پِرسی» مانند انسان توانایی لذت بردن از رنگهای سرخ و نارنجی چشماندازهای مریخ را ندارد، اما از سال ۲۰۲۱ تاکنون در حال کاوش در سیاره سرخ بوده و مجموعهای ارزشمند از سنگها را گردآوری کرده که میتواند درک ما از تاریخ مریخ را تغییر دهد.
به گزارش فرادید، مریخ همیشه اینگونه خشک و بیجان نبوده و دانشمندان معتقدند در دورهای از تاریخ مریخ، آبوهوای آن معتدل و قابلقیاس با زمین امروزی بوده است. اما حدود ۳ تا ۴ میلیارد سال پیش، سیستم داخلی آن بهشکل اسرارآمیزی از کار افتاد و در نتیجه، میدان مغناطیسی خود را از دست داد. بادهای خورشیدی طی میلیونها سال جوّ آن را از بین بردند و مریخ به بیابانی خشک و خالی از حیات تبدیل شد.
اما احتمال دارد میلیاردها سال پیش، در محیطهای آبی و غنی مریخ، حیات به وجود آمده باشد. این درست همان چیزیست که پرسی به دنبال آن است: نشانههایی از وجود حیات باستانی و درک اینکه چه بر سر مریخ آمده و چرا! پرسورنس به همین دلیل در حال جمعآوری نمونههایی از سنگها و نگهداری دقیق آنها در لولههایی است که ناسا امیدوارست طی یک دهه آینده آنها را به زمین بازگرداند.
میناکشی وادوا، دانشمند سیارهای در دانشگاه ایالتی آریزونا و دانشمند اصلی پروژه «بازگشت نمونههای مریخ» میگوید: «هرکدام از نمونههایی که پرسی با خود دارد، پتانسیل پاسخگویی به یکی از پرسشهای کلیدی ما درباره مریخ را دارد.»
کاوشگر پرسورنس تنها ربات فعال روی سطح مریخ نیست. در ژوئن ۲۰۲۴، کاوشگر کنجکاوی (Curiosity) ناسا نخستین شواهد از وجود گوگرد عنصری را در مریخ کشف کرد. با اینکه این ربات میتواند عکس بگیرد و ترکیب کریستالهای زردرنگ را بررسی کند، اما برخلاف پرسی، برای بازگرداندن نمونهها به زمین طراحی نشده است.
به گفتهی کِن فارلی، زمینشیمیدان در مؤسسه فناوری کالیفرنیا (Caltech) و معاون علمی پروژه: «این نمونهها ممکن است اطلاعاتی درباره سن خود یا جزئیاتی حیاتی از محیط باستانی مریخ را ثبت کرده باشند، اما مهمتر از همه، این امکان را به ما میدهند که بدانیم آیا در جهان تنها هستیم یا نه.»
در ادامه، برخی نمونههای کلیدی را معرفی میکنیم که ممکن است به این پرسش پاسخ دهند:
گِل مریخی
دانشمندان «دهانه جِزرو» را بهعنوان محل فرود پرسی انتخاب کردند زیرا احتمالاً بیش از سه میلیارد سال پیش محل دلتای رودخانهای باستانی بوده که به دریاچهای سرازیر میشده است. آبی که در این دلتا سرازیر میشده رسوباتی به شکل بادبزن انباشته کرده و مریخنورد پرسورنس ناسا سال ۲۰۲۲ کاوش در قسمت بالایی بادبزن را آغاز کرد.
بریونی هورگان؛ محقق و برنامهزیر بلندمدت مأموریت مریخنورد پرسورنس توضیح میدهد: «جلوی بادبزن برای ما هیجانانگیز بود، چون ما به دنبال رسوبات گِلی کف دریاچههای باستانی بودیم؛ جاهایی که همه مواد آلی و بقایای حیات در آن تهنشین میشوند.»
در آغاز، رسوبات بیشتر شنی به نظر میرسیدند، اما بعداً مشخص شد لایههایی از گل تیره زیر صفحات شنی و نمکی پنهان شدهاند. هورگان میگوید: «ما ابتدا آن را درک نکردیم، چون آنها در واقع زیر این صفحات نمکی و شنی که ما بسیار بررسی کردیم، حفظ شدهاند. وقتی سوراخکاری کردیم، زیر آن گلِ تیره پیدا کردیم.»
روی زمین، این گل خشکشده و باقیمانده، مکان ایدهآلی برای حفظ مواد آلی و بقایای میکروبی باستانی فسیلی خواهد بود. هورگان توضیح میدهد: «گل رقیق کف یک دریاچه را تصور کنید که روی آن پا میگذارید و تمام نشانههای حیاتی که در آن وجود دارد. این همان چیزیست که ما نمونهبرداری کردیم.» اما اینکه آیا این گل مریخی حاوی فسیل است یا خیر، پرسشی است که هنوز بیپاسخ مانده است!
سنگهای کف دهانه
نخستین نمونههایی که پرسی از کف دهانه جِزرو برداشت، نه تنها برای درک «چگونگی» توسعه دهانه جزرو و مریخ، بلکه برای درک «زمان» توسعه آنها بسیار مهم هستند.
ساندرا سیلستروم؛ اخترزیستشناس میگوید: «نمونههایی که در امتداد کف دهانه جمعآوری کردیم برای تاریخگذاری بسیار مهم هستند، زیرا یک پرسش مهم اینست که اگر حیات وجود داشته، دلتا چه زمانی و چه مدت فعال بوده است؟ تاریخهایی که ما در دهانه جزرو داریم، مثبت یا منفی نیم میلیارد سال است که بسیار نادرست است، به این دلیل که ما در واقع سنگهای تاریخگذاردنی از جایی که میدانیم از کجا میآیند، نداریم.» در این مورد، زمینه همه چیز است. این واقعیت که ما میدانیم نمونهها از کجا آمدهاند و چه زمانی گرفته شدهاند بسیار ارزشمند است.
وادوا اشاره میکند که از آنجا که نمونههای کف دهانه از سنگهای آذرین ساختهشده در جریانهای گدازه به دست آمدهاند، میتوانند به دانشمندان در درک ترکیب شیمیایی درون مریخ کمک کنند. این موضوع میتواند نشان دهد چرا مریخ میدان مغناطیسی خود را از دست داد و به دنیایی بایر تبدیل شد.
نمونه کربناته «حلقه وان حمام»
بر اساس تصاویر ماهوارهای، به نظر میرسد جزرو دارای ذخایر مواد معدنی به نام کربنات در امتداد لبه دهانه است. هورگان میگوید: «از مدار کم و بیش به نظر میرسید میتواند نوعی حلقه وان حمام باشد.»
دانشمندان هنوز در حال تلاش برای کشف این هستند که حلقه کربناته به راستی چه معنایی دارد: یک فرضیه اینست که این رسوبات مربوط به یک ساحل باستانی است، هرچند تصور یک ساحل شنی سفید با آب آبی که به سواحل برخورد میکند در مریخ دشوار است. در زمین، این مواد معمولاً در مناطق کمعمق آبهای شیرین و دریاچههای قلیایی تشکیل میشوند.
کربناتها در سطح مریخ غایب هستند، اما در دلتای باستانی رودخانه جِزرو فراوان هستند. این منطقه خاص که به واحد کربناته حاشیهای معروف است، یکی از مقاصد پرانتظار کاوشگر پرسِوِرِنس بود. کاوشگر سه نمونه هسته سنگی جداگانه از این منطقه برداشت؛ دو نمونه رسوبی و دیگری کربنات سیمانیشده با سیلیس است.
هورگان توضیح میدهد: «این موضوع فقط برای حیات جالب نیست، بلکه نشانهای عالی از آبوهوا و محیطزیست مریخ است.» نمونههای رسوبی ممکن است از سنگهایی باشند که توسط رودخانهها و دریاچهها رسوب کردهاند. وادوا خاطرنشان میکند: «این نمونهها میتوانند حاوی اطلاعاتی درباره انواع محیطهایی باشند که در مریخ باستان وجود داشته است.»
آبشارهای چِیاوا (نمونه شماره ۲۵)
اگر نام یک سنگ مریخی را شنیده باشید، احتمالاً این یکی است. در جولای ۲۰۲۴، پرسی قطعهای سنگ را در جِزرو برداشت که زمانی در معرض جریان آب بوده است. تصاویر گرفتهشه از دوربین ربات، لکههایی شبیه پوست پلنگ را نشان دادند: نشانههایی از فرایندهای شیمیایی که ممکن است حیات میکروبی از آنها به عنوان منبع انرژی در زمین استفاده کرده باشد. این سنگ همچنین حاوی شواهد قوی از مولکولهایی است که بلوکهای سازنده حیات هستند.
سیلجستروم میگوید: «این یک سنگ بسیار ریزدانه است و این نوع سنگها معمولاً در حفظ و نگهداری نشانههای زیستی بسیار خوب عمل میکنند. نشانههای زیستی چیزهایی در سنگ هستند که میتوانند حاوی اطلاعات مورفولوژیکی یا شیمیایی و گواه وجود حیات باشند.»
با این حال، معنایش این نیست که پرسِوِرِنس شواهدی از حیات باستانی در مریخ یافته است. برای تعیین این موضوع، باید نمونهها را به زمین بازگردانیم.
نمونهی آبشار چیاوا که در ژوئیه ۲۰۲۴ توسط مریخنورد پرسورنس جمعآوری شده دارای نشانههایی شبیه لکههای پلنگی (در مرکز این تصویر) و الیوین در ترکیب سنگی آن است.
لبه دهانه و نمونههای آینده
ناو کاوشگر پرسورنس در فوریه ۲۰۲۱ روی سطح دهانه فرود آمد و از آن زمان به حرکت خود در داخل دریاچه جزرو به سمت دلتای آبی و دیوارههای دهانه ادامه داده است. در دسامبر ۲۰۲۴، این کاوشگر بالاخره صعود خود به ارتفاع ۵۰۰ متر عمودی را به پایان رساند و به قله رسید. در ژانویه ۲۰۲۵، پرسورنس نخستین نمونه خود را از لبه دهانه برداشت که به عنوان نمونه «کوه نقرهای» شناخته میشود.
این به آن معناست که این نمونه احتمالاً قدیمیتر از نمونههایی است که از دهانه جزرو برداشت شدهاند. در واقع میتوان گفت این نمونه قدیمیترین نمونهای است که پرسورنس جمعآوری کرده است. سیلجستروم توضیح میدهد: «این مهم است چون اعتقاد بر اینست که مریخ در گذشته بیشتر قابلسکونت بوده، هرچه به گذشته برویم، احتمالاً آب بیشتری در دسترس بوده است. هرچه به دورانهای اخیرتر برسیم، احتمالاً آب کمتری موجود بوده است.»
تا زمان نگارش این متن، پرسورنس ۲۱ لوله نمونه را در درون خود جمعآوری و ذخیره کرده است، از جمله دو لوله «شاهد» برای کمک به دانشمندان در فیلتر کردن آلودگیهای احتمالی زمین از نمونهها. این کاوشگر هنوز ۸ لوله نمونه و ۲ لوله شاهد برای جمعآوری نمونهها در اختیار دارد.
برای تأیید اینکه آیا سنگهای جمعآوریشده از این مجموعه یا مجموعههای آینده پرسورنس بهراستی کهن یا حاوی آثار فسیلی حیات میکروبی هستند، دانشمندان باید همه این نمونهها را در آزمایشگاه بررسی کنند.
وادها میگوید: «ما میتوانیم از تحلیل نمونهها در آزمایشگاهها چیزهایی یاد بگیریم که از تحلیلهای از راه دور توسط فضاپیماها امکانپذیر نیست.» از دقت دوربینها گرفته تا تکنیکهای تاریخگذاری رادیوایزوتوپی و امکان در دست گرفتن یک سنگ و تشخیص اینکه آیا رسوبی است یا آذرین، تکنیکهای آزمایشگاهی حضوری توسط ربات در مریخ قابلتکرار نیستند.
ناسا هنوز در حال تلاش برای تعیین جزئیات تدارکات مأموریت است و ممکن است دانشمندان از اواسط دهه ۲۰۳۰ بتوانند این سنگها را بررسی کنند، اما مانند سنگهایی که از مأموریتهای آپولو از ماه به زمین بازگردانده شدند، سنگهای مریخی از دید علمی باارزش خواهند بود.
هورگان نتیجهگیری میکند: «وقتی این نمونهها به زمین بازگردانده شوند، یعنی شما آنها را برای دههها و نسلهای آینده در اختیار خواهید داشت. ما هنوز در حال یادگیری چیزهای جدیدی از نمونههای آپولو هستیم. الان تقریباً ۶۰ سال از آن زمان میگذرد. امیدواریم بتوانیم این نمونهها را به عنوان مخزنی برای نسلهای آینده بازگردانده و به یادگیری بیشتر در مورد مریخ ادامه دهیم.»
مترجم: زهرا ذوالقدر
