پنجره‌ای به گذشته مریخ: ابزار لیزری، امیدها برای کشف حیات باستانی را زنده کرد

آیا مریخ، سیاره سرخ همسایه ما، زمانی میزبان حیات بوده است؟ این پرسشی است که ذهن دانشمندان و علاقه‌مندان به فضا را برای دهه‌ها به خود مشغول کرده است. اکنون، با پیشرفت‌های اخیر در فناوری‌های اکتشاف فضایی، به نظر می‌رسد که ما یک گام به پاسخ این سوال نزدیک‌تر شده‌ایم. دانشمندان دانشگاه برن، با توسعه یک دستگاه لیزری پیشرفته، امکان جستجوی دقیق‌تر و مؤثرتر برای یافتن فسیل‌های احتمالی در مریخ را فراهم کرده‌اند. این ابزار، که می‌تواند بر روی مریخ‌نوردها نصب شود، قادر است نمونه‌های مریخی را با دقت بالا تجزیه و تحلیل کرده و نشانه‌هایی از حیات باستانی را آشکار سازد.

کشف فسیل‌های باستانی مریخ با فناوری لیزری پیشرفته

دانشمندان به تازگی به یک روش نوین برای کشف نشانه‌های احتمالی حیات باستانی در مریخ دست یافته‌اند. محققان دانشگاه برن (Bern) یک ابزار لیزری جدید توسعه داده‌اند که می‌تواند با شلیک‌های لیزری، نمونه‌های مریخی را تجزیه و تحلیل کند و به دنبال ردپاهای میکروسکوپی از فسیل‌های احتمالی باشد.

 این ابزار که قابلیت نصب بر روی مریخ‌نوردها را دارد، می‌تواند سطح سیاره سرخ را بررسی کند و نشانه‌هایی از حیات گذشته را در میان لایه‌های معدنی مریخ جستجو نماید. این کشف می‌تواند پاسخ‌دهنده یکی از بزرگ‌ترین سؤالات علمی بشر باشد: آیا روزگاری حیات در مریخ وجود داشته است؟

کاهش احتمال یافتن حیات در مریخ، اما امید به کشف فسیل‌ها

با گذشت بیش از نیم قرن از اکتشافات فضایی و بررسی مریخ توسط کاوشگرهای رباتیک، دانشمندان به این نتیجه رسیده‌اند که احتمال وجود حیات در مریخ امروز بسیار کم است. حتی اگر نشانه‌هایی از حیات در پناهگاه‌های زیرزمینی مریخ وجود داشته باشد، این حیات به احتمال زیاد به شکل ساده‌ای از باکتری‌ها محدود خواهد بود.

دلیل این امر شرایط بسیار سخت مریخ در دو میلیارد سال اخیر است. سطح این سیاره به‌شدت خشک و در معرض پرتوهای کیهانی قرار دارد. علاوه بر این، خاک مریخ بسیار واکنش‌پذیر است و هرگونه ترکیب آلی را تخریب می‌کند. این شرایط باعث شده که امید به وجود حیات فعال در مریخ کم‌رنگ‌تر شود.

بااین‌حال، دانشمندان بر این باورند که مریخ در گذشته‌های دور، شرایط بسیار متفاوتی داشته است. این سیاره زمانی دارای جوی ضخیم‌تر و مقادیر زیادی آب مایع بوده که سطح آن را پوشانده و احتمالاً محیطی مناسب برای حیات اولیه فراهم کرده است. نشانه‌هایی از دریاچه‌ها، رودخانه‌ها و حتی اقیانوس‌های کم‌عمق در گذشته مریخ، این احتمال را تقویت می‌کند که این سیاره در دوران ابتدایی خود، میزبان گونه‌هایی از حیات میکروبی بوده است.

اگر این فرضیه درست باشد، این احتمال وجود دارد که برخی از سازندهای سنگی مریخ، فسیل‌های میکروبی باستانی را در خود حفظ کرده باشند.

الجزایر، نمونه‌ای زمینی از شرایط مریخ

برای آزمایش این نظریه، دانشمندان به مطالعه ساختارهای زمین‌شناسی مشابه در زمین پرداختند. یکی از این نمونه‌ها در الجزایر قرار دارد، جایی که ذخایر گچی پنج میلیون ساله مسینی (Messinian) به عنوان مدلی از سولفات‌های هیدراته مریخ عمل می‌کند. این مواد معدنی به دلیل وابستگی به آب در زمان تشکیل، می‌توانند به حفظ میکروب‌های فسیلی کمک کنند.

تکنولوژی LIMS: ابزار انقلابی در جستجوی فسیل‌های مریخ

دانشمندان دانشگاه برن با همکاری دانشگاه علم و فناوری هواری بومدین در الجزایر، از طیف‌سنج جرمی یونیزاسیون لیزری کوچک (LIMS) استفاده کردند. این ابزار پیشرفته با استفاده از یک لیزر فمتوثانیه دو پالس ۲۵۸ نانومتری، نمونه‌های سنگی را تا ۴۰ بار در ثانیه تجزیه کرده و یون‌های آزاد شده را مورد بررسی قرار می‌دهد.

ویژگی منحصر به فرد این ابزار، توانایی نقشه‌برداری شیمیایی سه‌بعدی از نمونه‌ها در لحظه است، آن هم با حداقل میزان آسیب به نمونه‌ها. به این ترتیب، LIMS قادر است وجود عناصر کلیدی مانند کربن، هیدروژن، اکسیژن، پتاسیم، گوگرد، منیزیم، کلسیم، فسفر، کلر، آهن، کبالت، منگنز، وانادیم و کروم را در نمونه‌ها بررسی کند.

محققان تأکید دارند که این ابزار نه‌تنها می‌تواند ترکیبات آلی را شناسایی کند، بلکه می‌تواند بین مواد معدنی ناشی از فعالیت‌های زیستی و مواد معدنی غیرزنده نیز تمایز قائل شود.

نتایج امیدوارکننده: کشف فسیل‌های میکروبی در آزمایش‌های اولیه

آزمایش‌های انجام‌شده روی سنگ‌های گچی الجزایر نتایج بسیار امیدوارکننده‌ای را نشان داد. تیم تحقیقاتی با استفاده از LIMS، شواهدی از رشته‌های فسیلی باکتری‌های اکسیدکننده گوگرد را در این سنگ‌ها شناسایی کرد. این یافته‌ها با کمک میکروسکوپ‌های نوری و الکترونی نیز مورد تأیید قرار گرفت.

چشم‌انداز آینده: نصب LIMS بر روی مریخ‌نوردها

دانشمندان امیدوارند که در آینده‌ای نزدیک، این دستگاه بر روی مریخ‌نوردهای نسل بعدی نصب شود تا بتواند به‌صورت مستقیم به جستجوی فسیل‌های احتمالی در مریخ بپردازد.

یوسف سلام (Youcef Sellam)، یکی از محققان این پروژه از مؤسسه فیزیک دانشگاه برن، در این رابطه گفت:
"مطالعات ما نشان می‌دهد که سنگ گچ قادر است ریزارگانیسم‌های فسیلی را برای دوره‌های زمانی بسیار طولانی حفظ کند. این یافته‌ها، ما را امیدوار کرده که ذخایر مشابه در مریخ، که روزگاری دریاهای کم‌عمق این سیاره را تشکیل می‌دادند، می‌توانند سرنخ‌هایی از وجود حیات باستانی را در خود داشته باشند."

جمع‌بندی

تحقیقات اخیر نشان می‌دهد که مریخ، اگرچه امروز سیاره‌ای بیابانی و خشن است، اما در گذشته‌های دور شرایطی متفاوت داشته و احتمالاً میزبان حیات میکروبی بوده است. با فناوری جدید LIMS، امکان بررسی دقیق ترکیبات شیمیایی مریخ و شناسایی فسیل‌های احتمالی در آینده فراهم خواهد شد.

نتایج این پژوهش، که در مجله Frontiers in Astronomy and Space Science منتشر شده است، می‌تواند مسیر مأموریت‌های آینده مریخ را تغییر دهد و ما را یک گام به کشف نشانه‌های حیات در سیاره سرخ نزدیک‌تر کند.