اعضای تیم تحقیقاتی دانشگاه توهوکو، حالا در حال بررسی احتمال وجود حیات در مریخ در گذشته هستند. آن‌ها با استفاده از مدل جدیدشان که ترکیبی از تجزیه‌وتحلیل‌های جوی و فتوشیمیایی است، تغییراتی را در نسبت ایزوتوپ‌های کربن در رسوبات مریخ کشف کردند که نشان می‌دهد احتمالاً میلیاردها سال پیش شرایط در این سیاره متفاوت بوده و ایجاد مولکول‌های ضروری برای زندگی مثل قندها و ریبوز در آن زمان احتمالاً امکان‌پذیر بوده.

کشف آب باستانی و پتانسیل حیات در مریخ

در حال حاضر مریخ سیاره‌ای خشک و سرد است؛ ولی شواهد زمین‌شناسی حاکی از آن است که حدود ۳ تا ۴ میلیارد سال پیش در سیاره سرخ، آب مایع وجود داشته و معمولاً جایی که آب باشد، حیات هم هست. دانشمندان دانشگاه توهوکو در تلاش برای پاسخ به ابهامات درباره احتمال وجود حیات در مریخ، مدل دقیقی از تولید مواد آلی در جو مریخ باستانی ایجاد کردند.

ماده آلی درواقع بقایای موجودات زنده‌ای مثل گیاهان و حیوانات یا محصول جانبی واکنش‌های شیمیایی خاص است. درهرصورت، نسبت ایزوتوپ کربن پایدار (۱۳C/۱۲C) که در مواد آلی یافت می‌شود، سرنخ‌های ارزشمندی را درباره چگونگی شکل‌گیری اولیه این بلوک‌های سازنده حیات ارائه کرده و دریچه‌ای رو به دنیای گذشته را به روی دانشمندان باز کرده است.

از همین رو نیز این موضوع، تبدیل به سوژه موردتوجهی‌ برای سفرهای مریخ شده است. مثلا مریخ‌نورد کنجکاوی ناسا نشان داد که مواد آلی موجود در رسوبات آن دوران در مریخ، به صورتی غیرعادی در ۱۳ درجه سانتی‌گراد خالی‌شده است. درعین‌حال مشخص شد که نسبت‌های ایزوتوپ کربن به‌طور قابل‌توجهی بین نمونه‌ها متفاوت است که دلیل این موضوع هنوز مشخص نیست.

مدل‌سازی ترکیبات آلی در جو مریخ

برای بررسی بیشتر این موضوع، گروهی تحقیقاتی از دانشگاه توهوکو، یک مدل تکامل جوی مریخ را توسعه دادند که بر فرمالدئید (H۲CO) متمرکز بود؛ همان ماده‌ای که اعضای این تیم تحقیقاتی قبلاً تشخیص داده بودند که احتمالاً در جو مریخ باستانی تولید می‌شده.

دلیل انتخاب فرمالدئید این است که این ماده می‌تواند ترکیبات آلی پیچیده‌ای مثل قندها که برای زندگی ضروری هستند را تولید کند. به‌عبارت‌دیگر، فرمالدئید ممکن است عامل گمشده‌ای باشد که مقادیر غیرعادی نمونه‌های برداشته‌شده توسط مریخ‌نورد کنجکاوی را تحلیل کرده و حتی نشانه‌ای از حیات گذشته در مریخ باشد.

فرمالدئید و ریشه‌های ماده آلی مریخ

این مدل با ترکیب یک مدل فتوشیمیایی با یک مدل آب و هوایی به تخمین تغییرات نسبت ایزوتوپ کربن فرمالدئید در مریخ که قدمت آن به ۳ تا ۴ میلیارد سال قبل برمی‌گردد پرداخت. در این بررسی مشخص شد که کاهش ۱۳ درجه سانتی‌گرادی دما در فرمالدئید به دلیل تفکیک نوری دی‌اکسید کربن توسط تابش فرابنفش خورشیدی است که منجر به ترجیح یک ایزوتوپ پایدار بر دیگری می‌شود.

در این مطالعه همچنین مشخص شد که نسبت ایزوتوپ کربن بر اساس عواملی مثل فشار اتمسفر در مریخ در آن زمان، شکستگی نور منعکس‌شده توسط سطح سیاره، نسبت منواکسید کربن به دی‌اکسید کربن و مقدار هیدروژن آزادشده توسط فعالیت‌های آتش‌فشانی متفاوت بوده است.

مفاهیمی برای بیوشیمی باستانی مریخ

کویاما، دانشجوی فارغ‌التحصیل دانشگاه توهوکو دراین‌باره توضیح داد: «این مدل توضیحاتی احتمالی برای یافته‌هایی ارائه می‌دهد که قبلاً غیرقابل توضیح بودند؛ مثل‌اینکه چرا دما به طرز مرموزی ۱۳ درجه سانتی‌گراد کاهش‌یافته.»

این کشف نشان می‌دهد که فرمالدئید در تشکیل مواد آلی در مریخ باستان نقش داشته است؛ بدین معنا که مولکول‌های مهم زیستی مثل قندها و ریبوز (جزئی از RNA که در همه سلول‌های زنده وجود دارند) ممکن است در این سیاره تولیدشده باشند.

منبع: