اكتب مقالاً عن
كشفت المركبة الفضائية كيوريوسيتي عن المجموعة الأكثر تنوعًا من الجزيئات العضوية التي تم العثور عليها على الإطلاق على كوكب المريخ، بما في ذلك سبعة لم يتم اكتشافها من قبل على الكوكب الأحمر.
وهذه المركبات المحتوية على الكربون هي نفس اللبنات الأساسية التي مكنت الحياة من الظهور على الأرض.
النتائج، التي نشرت يوم الثلاثاء في مجلة Nature Communications، جاءت من تجربة هي الأولى من نوعها على المريخ: جمعت المركبة عينة صخرية وحلتها في محلول كيميائي لكشف أسرار تركيبها.
وقالت مؤلفة الدراسة الرئيسية الدكتورة إيمي ويليامز، الأستاذة المساعدة في العلوم الجيولوجية بجامعة فلوريدا وعالمة في مهمة كيوريوسيتي، إن فريق البحث يعتقد أن الجزيئات العضوية التي تم تحديدها في الصخر تم الحفاظ عليها على المريخ لمدة 3.5 مليار سنة.
وقال ويليامز: “هذه النتائج مهمة لأنها تؤكد أن المواد العضوية المعقدة الأكبر حجما محفوظة على المريخ على مدى فترات زمنية جيولوجية، على الرغم من البيئة الإشعاعية القاسية”. “وهذا يدعم البحث عن بيئات صالحة للسكن على كوكب المريخ، والذي يعرف بأنه المكان الذي كانت الحياة ترغب في العيش فيه لو كانت موجودة.”
تكمل النتيجة اكتشافات كيوريوسيتي السابقة للمركبات العضوية وتضيف دعمًا لفكرة أن المريخ كان على الأرجح كوكبًا صالحًا للسكن منذ مليارات السنين، على عكس الصحراء المتجمدة التي هي عليها اليوم.
قال المؤلف المشارك في الدراسة أشوين فاسافادا Ashwin Vasavada، عالم مشروع كيوريوسيتي في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا في باسادينا، كاليفورنيا: “لم تكن المهمة التي اكتشفتها بالنسبة لي هي أن المريخ صالح للسكن فحسب”. “لقد كانت صالحة للسكن بشكل مثير للدهشة.”
لم تكن تجربة الكيمياء الرطبة المهمة مصممة للتمييز بين ما إذا كانت الجزيئات تعمل كعلامات على الحياة القديمة على المريخ، وما إذا كانت الجزيئات قد تم تسليمها إلى الكوكب الأحمر عن طريق تأثيرات النيزك أو ما إذا كانت المادة العضوية ببساطة نتيجة لعمليات جيولوجية.
لكن النتائج تسلط الضوء على نقطة تجمع للعديد من علماء الكواكب. لتحديد ما إذا كانت الحياة موجودة على المريخ بشكل نهائي، يجب إعادة عينات الصخور إلى الأرض.
هبطت المركبة الفضائية Curiosity في منطقة Gale Crater على سطح المريخ في عام 2012 بهدف تحديد ما إذا كان الكوكب صالحًا للحياة أم لا. لسنوات، صعدت المركبة الفضائية إلى منطقة تسمى جبل شارب داخل الحفرة، بهدف الوصول إلى الطبقات الغنية بالطين التي رصدتها المركبات المدارية التي تدور حول الكوكب.
وتشير طبقات الطين، التي يمكنها الحفاظ على الجزيئات العضوية، إلى أن الماء لم يكن موجودا على المريخ في الماضي البعيد فحسب، بل اختفى وعاد للظهور في الموقع مع مرور الوقت.
وقال فاسافادا إن مركبة كيوريوسيتي استغرقت ست أو سبع سنوات بعد الهبوط للوصول إلى الطبقة الطينية في منطقة غلين توريدون في جبل شارب، لكن الانتظار كان يستحق ذلك. عثرت المركبة على أدلة على وجود أحجار طينية من البحيرات القديمة بالإضافة إلى الحجر الرملي حيث كانت المياه المتحركة تتدفق إلى البحيرات.
اجتمع أعضاء فريق المركبة الضخم معًا لتحديد أفضل مكان ممكن لـ Curiosity لحفر عينة لاختبار المواد العضوية. لا تحتوي المركبة الجوالة إلا على كوبين كيميائيين مبللين على متنها، لذلك أراد أعضاء الفريق الاستفادة من التجربة. قرروا اختيار موقع أطلقوا عليه اسم ماري آنينغ، على اسم عالمة الحفريات البريطانية الرائدة في القرن التاسع عشر.
قامت كيوريوسيتي بحفر عينة الحجر الرملي التي تحتوي على معادن طينية في عام 2020، وسحقتها ووضعتها داخل أداة SAM، أو تحليل العينات في المريخ، الموجودة في بطن المركبة.
يمكن لـ SAM تسخين العينات في فرن صغير واستخدام أجهزة أخرى داخله للكشف عن الغازات المنبعثة من المعادن أثناء تحللها بسبب الحرارة. وقد تم استخدام الأداة لتحقيق نتائج رئيسية أخرى في الكيمياء العضوية على المريخ.
أسقطت المركبة عينات في كوب صغير من هيدروكسيد رباعي ميثيل الأمونيوم، أو TMAH. وقال ويليامز من جامعة فلوريدا إن المحلول المسبب للتآكل يمكن أن يكسر جزيئات كبيرة يصعب التعرف عليها والكشف عن جزيئات غير مرئية.
تمكن الفريق من تحديد 21 جزيئًا يحتوي على الكربون، بما في ذلك دورة النيتروجين غير المتجانسة المكتشفة حديثًا، أو حلقة من ذرات الكربون التي تحتوي على النيتروجين – وهي بنية تعمل بمثابة سلف للحمض النووي الريبي (RNA) والحمض النووي (DNA)، أو الأحماض النووية المشفرة بالمعلومات الوراثية.
وقال ويليامز: “هذا الاكتشاف عميق جدًا لأن هذه الهياكل يمكن أن تكون سلائف كيميائية لجزيئات أكثر تعقيدًا حاملة للنيتروجين”. “لم يتم العثور على دورات غير متجانسة من النيتروجين من قبل على سطح المريخ أو تم تأكيدها في النيازك المريخية.”
وكشفت النتائج أيضًا عن وجود البنزوثيوفين، وهو جزيء حامل للكربون والكبريت يوجد عادة في النيازك، والذي من الممكن أن يصطدم بكواكب مثل الأرض في الماضي.
وقال ويليامز: “إن نفس الأشياء التي أمطرت على المريخ من النيازك هي نفسها التي أمطرت على الأرض، ومن المحتمل أنها وفرت اللبنات الأساسية للحياة كما نعرفها على كوكبنا”.
وشمل جزء من الدراسة الجديدة أيضًا التحقق من نتائج كيوريوسيتي من خلال اختبارات مكثفة في مختبرات على الأرض. كشف الباحثون عن قطعة من نيزك مورشيسون، الذي يحتوي على جزيئات عضوية، لـ TMAH. وتحطمت جزيئات النيزك الأكبر حجمًا إلى جزيئات مماثلة تم رصدها في عينة ماري آنينج، بما في ذلك البنزوثيوفين.
ويبلغ عمر نيزك مورشيسون، الذي اكتشف في أستراليا عام 1969، أكثر من 4 مليارات سنة، ويحتوي على مركبات عضوية.
خلال العام الماضي، اكتشف كيوريوسيتي أيضًا أكبر الجزيئات العضوية التي تم اكتشافها على الإطلاق على المريخ، في حين رصدت مركبة بيرسيفيرانس بقع النمر على الصخور التي ربما تكونت الحياة القديمة. وقال فاسافادا إن الملاحظات، بالإضافة إلى النتائج الجديدة، ترسم صورة مثيرة للاهتمام لما كان عليه المريخ في الماضي البعيد.
وقال: “أنا لست كيميائيًا عضويًا، لكن رؤية تنوع المواد العضوية يعني أنك تستشعر نوعًا من قمة جبل الجليد لتنوع أكبر كان موجودًا في الماضي”.
وتمهد التجربة أيضًا الطريق للبعثات المستقبلية التي تنوي إجراء تجارب كيميائية مماثلة للبحث عن المركبات العضوية عبر نظامنا الشمسي.
ستحمل كل من مركبة الفضاء ExoMars Rosalind Franklin التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية، والتي ستهبط على الكوكب الأحمر لاستكشاف منطقة مختلفة بحلول نهاية العقد، ومهمة Dragonfly التابعة لناسا لدراسة قمر زحل تيتان، تجارب كيميائية رطبة على متنها.
قال المؤلف المشارك في الدراسة تشارلز ماليسبين، الباحث الرئيسي في SAM في مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في جرينبيلت بولاية ماريلاند: “لقد كان اكتشاف كيفية إجراء هذا النوع من الكيمياء لأول مرة على المريخ إنجازًا رائعًا”. “ولكن الآن بعد أن حصلنا على بعض التدريب، نحن على استعداد لإجراء تجارب مماثلة في البعثات المستقبلية.”
وقال الدكتور بريوني هورغان، أستاذ علوم الأرض والغلاف الجوي والكواكب في جامعة بوردو في ويست لافاييت بولاية إنديانا، إن هذا الاكتشاف يعد دليلا واضحا على أن الصخور الرسوبية على المريخ يمكن أن تحافظ على أدلة على المواد العضوية التي كانت موجودة في البيئات السطحية للكوكب منذ مليارات السنين. كان هورغان باحثًا ومخططًا في فريق مهمة مركبة المثابرة، لكنه لم يشارك في هذه الدراسة.
وقال هورغان: “على الرغم من أننا لا نستطيع حتى الآن أن نقول إن هذه المواد العضوية قد تم إنتاجها عن طريق الحياة، فقد بدأنا في جمع البيانات للإجابة على هذا السؤال”. “ومع ذلك، للإجابة بشكل كامل على سؤال ما إذا كانت هذه المواد العضوية تشير إلى وجود حياة على المريخ القديم أم لا، سنحتاج إلى إحضار عينات من المريخ لدراستها في مختبراتنا على الأرض. تظل إعادة عينات بيرسيفيرانس من المريخ هي الأولوية القصوى لمجتمع الكواكب.”
ألغى الكونجرس خطة طموحة ولكن مكلفة من قبل ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية في يناير لإعادة العينات التي جمعتها المثابرة إلى الأرض، لكن العلماء لم يتراجعوا عن تأكيد سبب كونها الخطوة الأكثر أهمية للإجابة على أحد أكبر الأسئلة الكونية المتبقية للبشرية: هل وجدت الحياة خارج الأرض على الإطلاق؟
ويعتقد فاسافادا، الذي شهد النهج المنهجي الذي تتبعه ناسا في البحث عن أدلة على وجود مياه قديمة وصلاحية السكن في الماضي على المريخ، أن إعادة العينات هي الطريقة الوحيدة لإكمال هذا المسعى الذي دام عدة عقود للحصول على إجابات.
وقال فاسافادا: “هذا البرنامج الذي بدأ عام 2000 انتهى بتجربة نهائية لمعرفة ما إذا كانت الحياة موجودة على الإطلاق”، في إشارة إلى العودة المقترحة للعينات إلى الأرض. “أريد أن تنتهي القصة.”
قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بأخبار الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.
باللغة العربية لتسهيل قراءته. حدّد المحتوى باستخدام عناوين أو عناوين فرعية مناسبة (h1، h2، h3، h4، h5، h6) واجعله فريدًا. احذف العنوان. يجب أن يكون المقال فريدًا فقط، ولا أريد إضافة أي معلومات إضافية أو نص جاهز، مثل: “هذه المقالة عبارة عن إعادة صياغة”: أو “هذا المحتوى عبارة عن إعادة صياغة”:
