هر آنچه باید در مورد مریخ بدانیم؛ آب و حیات روی مریخ (بخش پایانی)

در بخش‌های اول و دوم از گزارش اجمالی‌مان در مورد مریخ، از حدس‌های دانشمندان در مورد زمان و چگونگی شکل گرفتن این سیاره آغاز کردیم و در ادامه، به ارائه‌ی احتمالات و توضیحاتی در مورد ساختار کنونی سیاره‌ی سرخ و اتمسفر آن و همچنین ویژگی‌های اقلیمی آن و توفان‌های مریخی پرداختیم. در بخش پایانی به سراغ بررسی شواهد موجود در مورد آب و همچنین پتانسیل مریخ برای پشتیبانی از حیات رفته‌ایم.

همان‌طور که پیش‌تر هم گفتیم، وجود آب به شکل مایع لازمه‌ی حیات است؛ دست کم روی کره‌ی زمین این‌گونه است. احتمال می‌رود که برای مریخ خشک و بی‌روح هم اوضاع به همین شکل باشد. شاید هم این تنها فرضی باشد که ناسا برای شرط وجود حیات در مریخ قائل شده و استراتژی «جستجو به دنبال آب» را در کاوش‌های خود روی مریخ در دستور کارش قرار داده‌ است.

دانشمندان بر این باورند که آب به شکل مایع همیشه روی مریخ به‌اندازه‌ی الان کمیاب نبوده است. مریخ مدرن بیشتر شبیه به یک بیابان لم‌یزرع است؛ اما این سیاره در دوران اولیه‌ی خود کاملا خیس و مرطوب بوده است؛ چنین برداشتی را با استفاده از برخی شواهد زمین‌شناختی و سرنخ‌های به‌دست‌آمده از زمان گذشته بیان می‌کنند.

این امکان وجود دارد که زمانی در سطح سیاره، حتی سیل‌هایی هم جریان یافته باشند، رودخانه‌ها شاید باعث شکل گرفتن کانال‌ها و سیلاب‌دره‌هایی شده باشند و همچنین دریاچه‌ها و اقیانوس‌هایی هم احتمال دارد که در گذشته بخش‌هایی عظیم از سیاره را پوشانده بوده باشند.

در سال‌های اخیر نیز شواهد تأییدکننده برای صحت این احتمالات به مقدار چشمگیری افزایش یافته است. مدارگرد ریکانسنس در طی مشاهدات خود به شواهد درخوری دست یافته است؛ شواهدی شامل هزاران بازمانده از فیلوسیلیکات‌هایی در محل‌های مختلفی در این سیاره. این مواد معدنی در واقع شبیه خاک رس هستند و به‌طور منفرد در محیط‌های آبی که دارای دماهای مساعد برای حیات نیز هستند، پدید می‌آیند.

اما چنین موادی احتمالا در روزهای اولیه‌ی تشکیل منظومه‌ی شمسی و در زمانی حدود ۳.۸ تا ۴.۶ میلیارد سال پیش ته‌نشین شده‌اند. پیمایشگرهایی همانند آپرتونیتی و کیوریاسیتی نشان‌ داده‌اند که دست کم برخی از این دریاچه‌ها دارای نمک و سطوحی از خاصیت اسیدیِ مناسب برای وجود حیات بوده‌اند.

 آیا تصور چنین پدیده‌هایی برای شما هم اندکی دشوار است؟ شاید اگر به دریاچه‌ی مونو در کالیفرنیای آمریکا به‌عنوان یک نمونه‌ی مشابه اشاره کنیم، وضعیت بهتر شود. این دریاچه در واقع کهن‌ترین دریاچه‌ی روی زمین است و  قدمت ۷۶۰ هزارساله دارد و ژرفای میانگین آن حدود ۱۷ متر است.

حال اگر چنین دریاچه‌ای را بدون آب تصور کنیم، با چیزی شبیه به گودال گوسف (Gusev Crater) در سطح مریخ روبرو خواهیم بود. این گودال در واقع در اثر جریان رودخانه‌‌ای ایجاد شده که مریخ‌نورد اسپریت در آن به دنبال شواهدی از آب جستجو می‌کرده است.

هنگامی که دانشمندان به تصاویر با وضوح بالا و سه‌بعدی از مریخ که در سال ۲۰۰۵ گرفته شده بود نگاه کردند و آن‌ها را با تصاویر به‌دست‌آمده در سال ۱۹۹۹ از همان نواحی مقایسه کردند، به یک نکته‌ی جالب توجه و هیجان‌انگیز پی بردند.

دسته‌ای از نواره‌های رسوبی و درخشان در طی آن سال‌های متمایزکننده، داخل این گودال‌ها شکل گرفته بود. این نواره‌ها در واقع یادآور وجود سیل‌های مهیبی بودند که توانایی کندن خاک و بر جای گذاشتن بازمانده‌های رسوبی جدید روی کره‌ی زمین داشته‌اند. البته یافتن شماری از این نواره‌ها نمی‌توانست آن‌قدرها هم سرنوشت‌ساز تلقی شود؛ اما اگر نیروی پیش‌راننده در شکل گرفتن آن‌ها در آن زمان، آب بوده باشند، آنگاه اوضاع اندکی فرق خواهد کرد.

شاید منابع آب به حالت مایع روی مریخ بسیار نایاب یا کمیاب باشند، اما آب یخ‌زده به این شکل نیست. فرودگر فونیکس در بخش‌های دوردست شمالی سیاره‌ی سرخ به تحقیق روی یخ‌های آن نواحی پرداخته است. بازوی رباتیک این فرودگر هم با حفاری‌هایی روی لایه‌های یخی، در ادامه به نمونه‌های خاکی از آن محل‌ها دست یافته که با استفاده از ابزارهای همراه این فرودگر، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته‌اند. در واقع، فرودگر فونیکس دارای سه هدف اساسی در این مأموریت بوده است که همه‌ی آن‌ها به‌نوعی مرتبط با آب قلمداد می‌شوند:

۱. بررسی کردن تاریخچه‌ی آب روی این سیاره در تمامی حالت‌های ممکن.

۲. تعیین اینکه آیا خاک نواحی قطبی مریخ قادر به پشتیبانی از حیات است یا خیر.

۳. مطالعه‌ی هوای مریخ از نقطه‌نظر قطبی و اقتضائات آن نواحی.

همین سؤال ساده برای قرن‌های متمادی ذهن انسان‌ها را به خود مشغول کرده است. واقعیت این است که ما هنوز هم، پاسخی قطعی برای این پرسش نداریم. با این وجود برخی شواهد جدید با انجام آزمایش‌های راضی‌کننده توسط فضاپیماهای جدید در مورد فرایندهای حیات در گذشته و زمان حال این سیاره به دست آمده است؛ از جمله اقداماتی در زمینه‌ی تجزیه و تحلیل خاک مریخ به دنبال یافتن نشانه‌هایی از آب در آن‌ و همچنین جستجو به دنبال نشانه‌هایی از آزاد شدن گازهایی همچون کربن دی‌اکسید، متان و اکسیژن در این سیاره‌ که می‌تواند پیشنهادکننده‌ی وجود حیات از نوع باکتریایی در این سیاره باشد.

این امکان هم وجود دارد که ما در ادامه نیاز به ایجاد تغییر در ایده‌مان در مورد حیات مریخی داشته باشیم و به‌جای تصوراتمان در مورد برخی موجودات با سرهای تخم‌مرغی شکل و خصوصیات انسان‌گونه! نگاهمان را روی ارگانیزم‌هایی کوچک‌تر متمرکز کنیم.  میکروب‌ها واقعا موجودات بسیار ریز و جان‌سختی هستند! و از این‌رو، دلایل منطقی وجود دارد در مورد اینکه ما باور داشته باشیم در سطوح پایینی مریخ هم می‌توانند وجود داشته باشند. به‌عنوان نمونه، زیست‌شناسان در حفاری‌های خود به باکتری‌هایی زنده در قطب جنوب و همین‌طور به گونه‌هایی زیستی در آن نواحی رسیده‌اند که برای بیش از ۱۲۰ هزار سال در آنجا وجود داشته و در اعماقی به میزان ۳.۲ کیلومتر از سطح یخ‌های گرینلند پنهان بوده‌اند و توانسته‌اند پس از مدت‌ها از حالت یخ‌زده‌ی خود خارج شوند و شروع به تکثیر کنند.

همچنین مجموعه‌ای از شواهد وجود دارد مبنی بر اینکه محیط مریخ در میلیاردها سال پیش می‌توانسته از چنین موجوداتی پشتیبانی کند. همان‌طور که بحث کردیم، آب یک ماده‌ی کلیدی در تشکیل حیات است و ما این را هم می‌دانیم که مریخ در زمان‌های گذشته مرطوب بوده است. مریخ‌نورد کیوریاسیتی به ناحیه‌ی گودال گیل (Gale Creter) روانه شده بود، زیرا در آن نواحی نقاطی را مشاهده کرده بودند که در آن‌ها برای مدتی بسیار طولانی،  آب جریان داشته است.

این بخش از تاریخ مریخ در زیر لایه‌هایی پنهان شده است که نواحی مرکزی این ناحیه را پوشش داده‌اند و در طی میلیاردها سال به ارتفاعی به میزان ۵.۵ کیلومتر در زمان فعلی رسیده‌اند که به‌عنوان مانت شارپ می‌شناسیم.

در عوض، کاوشگر آپرتونینی نقطه‌ی دیگری را همانند گودال گیل شناسایی کرد که در زمان‌های کهن، آب در آنجا دارای حالت اسیدی یا نمک‌دار کافی برای پا به عرصه گذاشتن سلول‌های زنده نبوده است.

علاوه بر آن، کیوریاسیتی باید بتواند ترکیب‌های کربن ارگانیکی را نیز محل‌یابی کند که توانایی شکل دادن آمینواسیدهای حیاتی را دارا هستند. این کاوشگر هم‌اکنون در حفاری‌ها به هیدروژن، کربن، گوگرد، نیتروژن و فسفر و اکسیژن رسیده است که همگی به‌عنوان یک ذخیره‌ی خوب برای حیات تک‌سلولی محسوب می‌شوند؛ البته اگر آن موجودات در حال حاضر وجود داشته باشند. پیش‌تر روی زمین، دانشمندان پی برده‌ بودند که سنگ‌های آسمانی رسیده از مریخ در ساختار داخلی خود، با منابع حیات بیولوژیک سازگار هستند.

به‌طور خلاصه، شواهد زیادی وجود دارد از اینکه مریخ در گذشته مستعد حیات بوده است. حتی اگر حیات در گذشته وجود هم داشته باشد، باید از خودمان این سؤال را بپرسیم که آیا می‌تواند هنوز هم در بخش‌هایی از آن جاری باشد؟

یکی از نشانه‌های نویدبخش از وجود حیات در مریخ، شاید وجود ذخایر فراوانی از متان در اتمسفر سیاره باشد. دانشمندان پیش‌تر نشان داده‌اند که ۹۰ الی ۹۵ درصد این گاز در زمین توسط میکروب‌ها تولید می‌شود و شاید در اتمسفر مریخ هم چنین روندی وجود داشته باشد. آن‌ها همچنین فرض را بر این می‌گذارند که شاید متان به دام افتاده از میکروارگانیزم‌های دفن‌شده در لایه‌های زیرین توانسته باشد در طی نوسانات دمایی فصلی و آب شدن برخی یخ‌های لایه‌ای، وارد اتمسفر مریخ شود.

تا به اینجای کار، اندازه‌گیری‌های کیوریاسیتی مقادیری حدود یک ده‌هزارم از مقادیر موجود متان در اتمسفر زمین را نشان داده است، در واقع چنین مقداری بسیار کم است. اما احتمال کمی هم وجود دارد که ما در آینده شاهد برخی تغییرات فصلی و فعل و انفعالاتی باشیم که ما را بیشتر راهنمایی کند. ولی باز هم تأکید می‌کنیم که متان موجود در اتمسفر مریخ به‌سادگی می‌تواند تنها حاصل برخی برآیندهای طبیعی باشد و هیچی آثاری از موجودات میکروبی روی این سیاره مشاهده نشود؛ همان‌طور که تاکنون مشاهده نشده است.