حددت المركبة الفضائية كيوريوسيتي التابعة لناسا سبعة مركبات عضوية في عينة صخرية تم جمعها على المريخ. خمسة منهم لم يتم اكتشافهم على الكوكب الأحمر. وجاء هذا الاكتشاف نتيجة تجربة كيميائية أجريت لأول مرة خارج الأرض. ظهرت النتائج يوم الثلاثاء في دراسة نشرت في مجلة Nature Communications.
وتم حفر العينات عام 2020 في المنطقة الملقبة بماري آنينغ، ضمن منطقة غيل كريتر. هبط الروبوت في الموقع في عام 2012 بمهمة التحقق مما إذا كانت البيئة القديمة يمكن أن تدعم الحياة الميكروبية.
استخدمت التجربة مادة كيميائية لتحليل المادة العضوية
طبق الباحثون كمية صغيرة من TMAH على العينة. قامت المادة بتحطيم الجزيئات وإطلاق الغازات التي تم تحليلها بواسطة أداة SAM الموجودة على متن المركبة. أتاحت هذه الطريقة التعرف على أكثر من 20 جزيئًا تحتوي على الكربون.
ومن بين المركبات السبعة التي تم اكتشافها لأول مرة على المريخ، أحدها هو البنزوثيوفين. وهو هيكل ذو حلقتين وكبريت. وأشار مؤشر آخر إلى مركب له شكل مشابه لسلائف الحمض النووي.
- خمسة مركبات عضوية غير مسبوقة على هذا الكوكب
- البنزوثيوفين كمثال لجزيء معقد
- اقترح وجود بنية ذات الصلة بالحمض النووي
- أكثر من 20 جزيءًا يحتوي على الكربون إجمالاً
- تم إجراء التحليل على الصخور الغنية بالطين
ويساعد الطين في الحفاظ على هذه المواد لفترات طويلة. تظهر منطقة جلين توريدون حيث تم أخذ العينة علامات على وجود المياه في السابق. وهذا يخلق الظروف التي كان من الممكن أن تسمح بالتفاعلات الكيميائية.
يعزز الاكتشاف قابلية العيش القديمة في Gale Crater
يبلغ عمر حفرة غيل حوالي 3.5 مليار سنة. ويعتقد العلماء أن الموقع كان موطنًا لبحيرة قديمة. يشير وجود الطين إلى بيئة رطبة استمرت لفترة كافية لتكوين الرواسب.
وسلطت إيمي ويليامز، من جامعة فلوريدا ورئيسة الفريق، الضوء على أهمية العثور على المواد العضوية المحفوظة. وتظهر النتائج أن الكوكب حافظ على ظروف قادرة على الاحتفاظ بالمركبات المعقدة.
تشكل المريخ منذ حوالي 4.5 مليار سنة. في بداية التاريخ، كان الكوكب أكثر سخونة ورطوبة مما هو عليه اليوم. تغير الغلاف الجوي والمجال المغناطيسي مع مرور الوقت وترك البيئة باردة وجافة.
الدراسة لا تحدد أصل الجزيئات. وربما تكون قد نشأت من خلال عمليات جيولوجية، أو وصلت عن طريق النيازك، أو تضمنت نشاطًا بيولوجيًا قديمًا. وسقط نفس النوع من المركبات العضوية على الأرض وربما ساهم في ظهور الحياة هنا.
لقد حافظ الطين على جزيئاته لمليارات السنين
تركيبة التربة في Gale Crater تفضل الحفاظ عليها. تحبس المعادن الطينية الجزيئات بشكل أفضل من المواد الأخرى. وهذا ما يفسر سبب العثور على كيوريوسيتي لتنوع أكبر في هذه المنطقة المحددة.
تواصل العربة الجوالة استكشاف الموقع. تعتزم البعثات المستقبلية إعادة العينات إلى الأرض لإجراء تحليل أكثر تفصيلاً. بهذه الطريقة فقط سيكون من الممكن التمييز بوضوح بين الأصول البيولوجية وغير البيولوجية.
يظهر البنزوثيوفين بشكل متكرر في النيازك. وصلت مواد مماثلة إلى المريخ والأرض في الفترة المبكرة للنظام الشمسي. وكان من الممكن أن تساعد المياه القديمة في تحويل هذه الكتل إلى هياكل أكثر تعقيدًا.
تعتمد الخطوات التالية على إرجاع العينة
يحتاج العلماء إلى مختبرات أرضية لإجراء الفحوصات المتقدمة. تقوم المركبة الجوالة المثابرة بجمع الصخور في حفرة أخرى ذات هدف مماثل. تواجه خطط جلب هذه المواد تحديات فنية وتحديات تتعلق بالتكلفة.
وفي الوقت نفسه، يواصل كيوريوسيتي إرسال البيانات. يضيف كل تحليل قطعًا إلى اللغز المتعلق بماضي المريخ. يفتح تنوع المركبات العضوية إمكانيات جديدة لفهم قابلية السكن.
لقد وسعت تجربة TMAH ما يمكن للأدوات الموجودة على متن الطائرة اكتشافه. تظهر النتائج أن سطح المريخ يحمل سجلات كيميائية قديمة. وهذا يزيد من القيمة العلمية للبعثات التي تستكشف الكوكب الأحمر.
سياق المهام السابقة يدعم التحليل الجديد
وكان كيوريوسيتي قد عثر في السابق على مركبات عضوية أخرى على المريخ. قدمت عينة 2020 المجموعة الأكثر تنوعًا حتى الآن. جاء هذا الاختراق من الاستخدام غير المسبوق للمادة الكيميائية على تربة المريخ.
وكانت الأبحاث السابقة قد أشارت إلى وجود مياه جارية ومعادن تتشكل في البيئة الرطبة. ويضيف الاكتشاف الجديد إلى هذه العلامات. يرسمون معًا صورة للمريخ القديم بظروف أكثر ملاءمة لكيمياء الحياة.
ولم تظهر بعد أي علامات محددة للحياة الميكروبية. قد تكون المركبات ذات أصل جيولوجي بحت. ومع ذلك، فإن هذا الاكتشاف يعزز أن الكوكب قد احتفظ بمواد تستحق التحقيق المتعمق.
تخطط ناسا لمواصلة عمليات المركبة الفضائية. قد تظهر بيانات جديدة من عينات أخرى تم جمعها طوال المهمة. يتابع المجتمع العلمي النتائج مع توقع التقدم في علم الأحياء الفلكي.