10/11
جست و جوی حیات در مریخ
اسکیاپارلی اخترشناس ایتالیایی, در شهر میلان, کانال هایی روی سطح مریخ کشف کرد که بلافاصله به مریخی های هوشمند نسبت داده شدند. اخترشناس امریکایی به نام لویل, از فلاگستاف اریزونا, کشف اسکیاپارلی را تایید کرده و به کمک تلسکوپی که مخصوص این کار ساخته شده بود, نقشه ی اولیه ی کانال ها را ترسیم کرد. روش های مبتکرانه ای برای برقراری تماس با مریخی های متمدن, مطرح شدند. مریخ مانند زمین, دارای فصول است, زیرا محور دوران مریخ نیز نسبت به محور حرکت مداری ان دور خورشید, مورب می باشد. طول فصول مریخ تقریبا دو برابر طول فصول زمین است. یک سال مریخ, برابر 669 روز مریخی می باشد و طول یک روز مریخ نیز برابر 24 ساعت و 39 دقیقه است و بنابراین تفاوت زیادی با طول یک روز زمین ندارد. در زمستان مریخ, درجه حرارت بین منفی 113 درجه سانتی گراد و در شب تا منفی 98 درجه سانتی گراد در روز تغییر می کند, در صورتی که در تابستان تغییرات درجه ی حرارت بین منفی 100 درجه سانتی گراد در شب و صفر درجه سانتی گراد در روز می باشد. نواحی قطبی مریخ میدان های گسترده ی یخ دارند که به احتمال زیاد به صورت مخلوط یخ و اب هستند. در سال 1971 مارینر 9 نخستین تصاویر واضح با تفکیک بالا را از مریخ و قمر های مریخ به نام های فوبوس و دیموس به دست اورد. این تصاویر, همراه با تصاویر مدارگرد های وایکینگ در سال 1976 هر یک به صورت مجزا ثابت نمودند که هیچ کانالی روی مریخ وجود ندارد و خطوط تیره ای که قبلا دیده شده, خطای بصری بوده است. قطعا مسیرهای جریان و سامانه ای از اثار رودخانه های دوران اولیه وجود دارند, که نشان می دهند زمانی جریان اب بر سطح مریخ بسیار عادی بوده است. دره هایی کشف شده که در کف ان ها بستر های رودخانه ای وجود دارند. این دره های عمیق و طولانی با بستر های خشک ابراهه های داخل ان ها, کوه های بلند, فلات ها, دشت های پست, دهانه های برخوردی فراوان با کیلومتر ها قطر, صخره های پر شیب, سطح سیاره ی سرخ را تشکیل می دهند. ابر اتشفشانی خاموش,با گدازه های خود کوه المپ را ایجاد کرده که 900 کیلومتر پهنا و نسبت به دشت اطراف 27 کیلومتر ارتفاع دارد. این بزرگترین اتشفشان در منظومه ی شمسی است. سطح مریخ با دهانه ها و گودال های برخوردی پوشیده شده است. جو مریخ تشکیل شده از 95% گاز CO2 و 3% گاز N2 و 2% گاز Ar می باشد. فشار جو مریخ در سطح ان 7 میلی بار است, در حالی که در سطح زمین فشار جو 1013 میلی بار می باشد. پس مریخ صاحب هوا است و ابرهایی از گرد و غبار در ان تشکیل می گردد.
آزمایش های وایکینگ
در ماه های ژوئیه و نوامبر سال 1976, در حالی که مدارگردهای وایکینگ 1و2 به مدارزنی خود ادامه می دادند, دو مریخ نشین وایکینگ 1و2 بر سطح مریخ فرود امدند. هدف اصلی این میسیون ها, جست و جوی حیات بود. برای بررسی خاک سطحی مریخ سه ازمایش انجام شد که عبارتند از ازمایش تبادل گاز; ازمایش خروج علامت ; ازمایش خروج پیرولیتیکی.
در ازمایش تبادل گاز; نمونه ای از خاک مریخ را به داخل محفظه ی واکنش منتقل می کنند و در انجا محلولی که محتوی مواد مغذی حل شده در اب می باشد, به نمونه ی خاک اضافه می کنند. فرض بر این است که موجودات زنده ی ذره بینی رشد نموده و گازهای O2, CO2, H2 تولید می کنند. گازهای تولید شده انالیز می گردند و وجود متابولیسم و در نتیجه حیات ثابت می شود.
در ازمایش خروج علامت- یک محلول مغذی پرتوزا محتوی کربن 14 به عنوان علامت به نمونه خاک اضافه می شود. موجودات زنده بعد از متابولیز یا اندرکنش با این مواد مغذی, گازهای CO2 و CH4 را که علامت رادیواکتیو دارند رها می کنند. که ان می تواند با اشکار کننده ی مخصوص, شناسایی شود.
ازمایش خروج پیرولیتیکی- ان است که نمونه ی خاک در محفظه ی واکنش قرار داده می شود. در این محفظه, هوایی عینا مشابه جو مریخ وجود دارد, با این تفاوت که گازهای CO2 و CO در ان با گازهای مشابه ولی با کربن 14 جایگزین شده اند. بعد از مدتی موجودات زنده با پروسه ی فتوسنتز بخشی از این گاز ها را مصرف می کنند. خاک محتوی موجودات زنده, با اب مخلوط شده و تا درجه حرارت 750 درجه سانتی گراد گرم می شود تا تمام مواد الی ان بسوزند. اشکارسازی کربن 14 در محصولات حاصل از احتراق مواد الی نشان دهنده ی وجود واکنش های بیولوژیکی و بنابراین نشان دهنده ی وجود حیات است.
نتیجه ای که از این ازمایشات بدست امد عبارتند از
1- مقادیر زیادی O2 ازاد شده بود, که امروز ان را به واکنش های شیمیایی تولید کننده ی اکسیژن ناشی از افزودن اب نسبت می دهند. 2- بعد از اولین تر شدن, افزایش ناگهانی در سطح رادیواکتیویته ی گازها مشاهده گردید. اما بعد از دومین تر شدن که قاعدتا باید متابولیزم موجودات زنده, گازهای رادیواکتیو بیشتری تولید می نمود, سطح رادیواکتیویته نه تنها بالا نرفت, بلکه عملا حتی پایین امد. 3- کربن رادیواکتیو 14 توسط خاک جذب شده و وجودش بعد از سوزاندن خاک تشخیص داده شد. در دومین ازمایش نمونه خاک به مدت طولانی تا دمای 175 درجه سانتی گراد حرارت داده شد و نتیجه تمام انواع ممکن حیات, از بین رفتند. با اضافه شدن گازهای رادیواکتیو دئباره نتایج ازمایش اول به دست امد که نشان می دهد انتقال کربن رادیواکتیو 14 از گاز های CO2 و CO به ترکیبات خاک هیچ ارتباطی به موجودات زنده ندارد.4- برپایه ی نتایج منفی هرسه ازمایش نتیجه می گیریم که در نمونه های ازمایش شده ی خاک مریخ حیات و موجودات زنده وجود نداشته اند.
شهاب سنگ های مریخ
در سال 1996 وقتی دانشمندان ناسا, اعلام کردند که یک شهاب سنگ مریخی علامت هایی از فسیل موجودات ذره بینی موجود در مریخ را نشان می دهد, هیجان زیادی به وجود امد. این شهاب سنگ ALH84001 که در محلی موسوم به الن هیلز در قطب جنوب پیدا شده بود. این یکی از 23 شهاب سنگ, مریخی می باشد که تا حالا کشف شده اند. وزن ان 1.9 کیلوگرم و اندازه ی ان در حد یک سیب زمینی بزرگ بود. تاریخچه ی شهاب سنگ, به صورت زیر است. از سن یابی با روش ایزوتوپی, سن ان حدود 4 الی 4.5 میلیارد سال,براورد شده است. این سنگ که در مریخ متبلور شده حدود 15 میلیون سال پیش, در اثر برخورد یک سنگ اسمانی از مریخ کنده شده و به فضا پرتاب شده است. حدود 13.000 سال پیش این سنگ در قطب جنوب فرود امد و تقریبا 20 سال پیش در سطح لایه ی یخی ظاهر گردیده و بالاخره در سال 1984 پیدا شده است. طرح ظریف کرم مانندی روی شهاب سنگ ALH84001 وجود دارد که طبق نظر بعضی از محققین فسیل اجتماعی باکتری ها است. قطر هر یک از باکتری های منفرد این مجموعه, 100 نانومتر می باشد. دیدگاهی که این قطر را کوچکتر از ان می داند که متعلق به باکتری باشد بر این اساس منهی است که در خون پستانداران سلول هایی با قطر 70 نانومتر هم پیدا می شوند. علاوه بر ان در خاک هم باکتری هایی پیدا می شوند که قطرشان 80 نانومتر است. نظر دیگری هم وجود دارد مبنی بر این که ماده مغناطیسی موجود در سنگ مریخی, فقط می توانسته به وسیله باکتری های خاص موسوم به باکتری های مگنوتاکتیک تولید شده باشد. این اختلاف نظرهای مختلف علمی به قوت خود باقی مانده و نتیجه ی قطعی و مورد قبول همه به دست نیامده است. در نهایت نتیجه می گیریم که از شهاب سنگ های مریخ نمی توان بدون حرف و حدیث وجود حیات مقدماتی در دوره ی اولیه ی تاریخ مریخ را به ثبت رسانید.
منابع
3- کتاب حیات هوشمند در کائنات مترجم حسن احمدی، انتشارات مازیار، ۱۳۹۲.
نویسنده- نیلوفر ترکزاده( عضو هیئت علمی موسسه نجم شمال)
اسکیاپارلی اخترشناس ایتالیایی, در شهر میلان, کانال هایی روی سطح مریخ کشف کرد که بلافاصله به مریخی های هوشمند نسبت داده شدند. اخترشناس امریکایی به نام لویل, از فلاگستاف اریزونا, کشف اسکیاپارلی را تایید کرده و به کمک تلسکوپی که مخصوص این کار ساخته شده بود, نقشه ی اولیه ی کانال ها را ترسیم کرد. روش های مبتکرانه ای برای برقراری تماس با مریخی های متمدن, مطرح شدند. مریخ مانند زمین, دارای فصول است, زیرا محور دوران مریخ نیز نسبت به محور حرکت مداری ان دور خورشید, مورب می باشد. طول فصول مریخ تقریبا دو برابر طول فصول زمین است. یک سال مریخ, برابر 669 روز مریخی می باشد و طول یک روز مریخ نیز برابر 24 ساعت و 39 دقیقه است و بنابراین تفاوت زیادی با طول یک روز زمین ندارد. در زمستان مریخ, درجه حرارت بین منفی 113 درجه سانتی گراد و در شب تا منفی 98 درجه سانتی گراد در روز تغییر می کند, در صورتی که در تابستان تغییرات درجه ی حرارت بین منفی 100 درجه سانتی گراد در شب و صفر درجه سانتی گراد در روز می باشد. نواحی قطبی مریخ میدان های گسترده ی یخ دارند که به احتمال زیاد به صورت مخلوط یخ و اب هستند. در سال 1971 مارینر 9 نخستین تصاویر واضح با تفکیک بالا را از مریخ و قمر های مریخ به نام های فوبوس و دیموس به دست اورد. این تصاویر, همراه با تصاویر مدارگرد های وایکینگ در سال 1976 هر یک به صورت مجزا ثابت نمودند که هیچ کانالی روی مریخ وجود ندارد و خطوط تیره ای که قبلا دیده شده, خطای بصری بوده است. قطعا مسیرهای جریان و سامانه ای از اثار رودخانه های دوران اولیه وجود دارند, که نشان می دهند زمانی جریان اب بر سطح مریخ بسیار عادی بوده است. دره هایی کشف شده که در کف ان ها بستر های رودخانه ای وجود دارند. این دره های عمیق و طولانی با بستر های خشک ابراهه های داخل ان ها, کوه های بلند, فلات ها, دشت های پست, دهانه های برخوردی فراوان با کیلومتر ها قطر, صخره های پر شیب, سطح سیاره ی سرخ را تشکیل می دهند. ابر اتشفشانی خاموش,با گدازه های خود کوه المپ را ایجاد کرده که 900 کیلومتر پهنا و نسبت به دشت اطراف 27 کیلومتر ارتفاع دارد. این بزرگترین اتشفشان در منظومه ی شمسی است. سطح مریخ با دهانه ها و گودال های برخوردی پوشیده شده است. جو مریخ تشکیل شده از 95% گاز CO2 و 3% گاز N2 و 2% گاز Ar می باشد. فشار جو مریخ در سطح ان 7 میلی بار است, در حالی که در سطح زمین فشار جو 1013 میلی بار می باشد. پس مریخ صاحب هوا است و ابرهایی از گرد و غبار در ان تشکیل می گردد.
آزمایش های وایکینگ
در ماه های ژوئیه و نوامبر سال 1976, در حالی که مدارگردهای وایکینگ 1و2 به مدارزنی خود ادامه می دادند, دو مریخ نشین وایکینگ 1و2 بر سطح مریخ فرود امدند. هدف اصلی این میسیون ها, جست و جوی حیات بود. برای بررسی خاک سطحی مریخ سه ازمایش انجام شد که عبارتند از ازمایش تبادل گاز; ازمایش خروج علامت ; ازمایش خروج پیرولیتیکی.
در ازمایش تبادل گاز; نمونه ای از خاک مریخ را به داخل محفظه ی واکنش منتقل می کنند و در انجا محلولی که محتوی مواد مغذی حل شده در اب می باشد, به نمونه ی خاک اضافه می کنند. فرض بر این است که موجودات زنده ی ذره بینی رشد نموده و گازهای O2, CO2, H2 تولید می کنند. گازهای تولید شده انالیز می گردند و وجود متابولیسم و در نتیجه حیات ثابت می شود.
در ازمایش خروج علامت- یک محلول مغذی پرتوزا محتوی کربن 14 به عنوان علامت به نمونه خاک اضافه می شود. موجودات زنده بعد از متابولیز یا اندرکنش با این مواد مغذی, گازهای CO2 و CH4 را که علامت رادیواکتیو دارند رها می کنند. که ان می تواند با اشکار کننده ی مخصوص, شناسایی شود.
ازمایش خروج پیرولیتیکی- ان است که نمونه ی خاک در محفظه ی واکنش قرار داده می شود. در این محفظه, هوایی عینا مشابه جو مریخ وجود دارد, با این تفاوت که گازهای CO2 و CO در ان با گازهای مشابه ولی با کربن 14 جایگزین شده اند. بعد از مدتی موجودات زنده با پروسه ی فتوسنتز بخشی از این گاز ها را مصرف می کنند. خاک محتوی موجودات زنده, با اب مخلوط شده و تا درجه حرارت 750 درجه سانتی گراد گرم می شود تا تمام مواد الی ان بسوزند. اشکارسازی کربن 14 در محصولات حاصل از احتراق مواد الی نشان دهنده ی وجود واکنش های بیولوژیکی و بنابراین نشان دهنده ی وجود حیات است.
نتیجه ای که از این ازمایشات بدست امد عبارتند از
1- مقادیر زیادی O2 ازاد شده بود, که امروز ان را به واکنش های شیمیایی تولید کننده ی اکسیژن ناشی از افزودن اب نسبت می دهند. 2- بعد از اولین تر شدن, افزایش ناگهانی در سطح رادیواکتیویته ی گازها مشاهده گردید. اما بعد از دومین تر شدن که قاعدتا باید متابولیزم موجودات زنده, گازهای رادیواکتیو بیشتری تولید می نمود, سطح رادیواکتیویته نه تنها بالا نرفت, بلکه عملا حتی پایین امد. 3- کربن رادیواکتیو 14 توسط خاک جذب شده و وجودش بعد از سوزاندن خاک تشخیص داده شد. در دومین ازمایش نمونه خاک به مدت طولانی تا دمای 175 درجه سانتی گراد حرارت داده شد و نتیجه تمام انواع ممکن حیات, از بین رفتند. با اضافه شدن گازهای رادیواکتیو دئباره نتایج ازمایش اول به دست امد که نشان می دهد انتقال کربن رادیواکتیو 14 از گاز های CO2 و CO به ترکیبات خاک هیچ ارتباطی به موجودات زنده ندارد.4- برپایه ی نتایج منفی هرسه ازمایش نتیجه می گیریم که در نمونه های ازمایش شده ی خاک مریخ حیات و موجودات زنده وجود نداشته اند.
شهاب سنگ های مریخ
در سال 1996 وقتی دانشمندان ناسا, اعلام کردند که یک شهاب سنگ مریخی علامت هایی از فسیل موجودات ذره بینی موجود در مریخ را نشان می دهد, هیجان زیادی به وجود امد. این شهاب سنگ ALH84001 که در محلی موسوم به الن هیلز در قطب جنوب پیدا شده بود. این یکی از 23 شهاب سنگ, مریخی می باشد که تا حالا کشف شده اند. وزن ان 1.9 کیلوگرم و اندازه ی ان در حد یک سیب زمینی بزرگ بود. تاریخچه ی شهاب سنگ, به صورت زیر است. از سن یابی با روش ایزوتوپی, سن ان حدود 4 الی 4.5 میلیارد سال,براورد شده است. این سنگ که در مریخ متبلور شده حدود 15 میلیون سال پیش, در اثر برخورد یک سنگ اسمانی از مریخ کنده شده و به فضا پرتاب شده است. حدود 13.000 سال پیش این سنگ در قطب جنوب فرود امد و تقریبا 20 سال پیش در سطح لایه ی یخی ظاهر گردیده و بالاخره در سال 1984 پیدا شده است. طرح ظریف کرم مانندی روی شهاب سنگ ALH84001 وجود دارد که طبق نظر بعضی از محققین فسیل اجتماعی باکتری ها است. قطر هر یک از باکتری های منفرد این مجموعه, 100 نانومتر می باشد. دیدگاهی که این قطر را کوچکتر از ان می داند که متعلق به باکتری باشد بر این اساس منهی است که در خون پستانداران سلول هایی با قطر 70 نانومتر هم پیدا می شوند. علاوه بر ان در خاک هم باکتری هایی پیدا می شوند که قطرشان 80 نانومتر است. نظر دیگری هم وجود دارد مبنی بر این که ماده مغناطیسی موجود در سنگ مریخی, فقط می توانسته به وسیله باکتری های خاص موسوم به باکتری های مگنوتاکتیک تولید شده باشد. این اختلاف نظرهای مختلف علمی به قوت خود باقی مانده و نتیجه ی قطعی و مورد قبول همه به دست نیامده است. در نهایت نتیجه می گیریم که از شهاب سنگ های مریخ نمی توان بدون حرف و حدیث وجود حیات مقدماتی در دوره ی اولیه ی تاریخ مریخ را به ثبت رسانید.
منابع
1-https://planetary-science.org/mars-research/mars-landings/the-viking-program/
2- https://artsandculture.google.com/exhibit/the-viking-mars-mission/RQKiJsUJbOktIw
2- https://artsandculture.google.com/exhibit/the-viking-mars-mission/RQKiJsUJbOktIw
3- کتاب حیات هوشمند در کائنات مترجم حسن احمدی، انتشارات مازیار، ۱۳۹۲.
نویسنده- نیلوفر ترکزاده( عضو هیئت علمی موسسه نجم شمال)