بلندترین مولکول‌های کشف‌شده در مریخ ممکن است بقایای حیات باستانی باشند

مریخ‌نورد کیوریاسیتی ناسا بلندترین مولکول‌هایی را که تاکنون در مریخ کشف شده‌اند، شناسایی کرده است. این یافته می‌تواند بدین معنی باشد که سیاره سرخ مملو از شواهد حیات باستانی است.

براساس پژوهشی که دوشنبه ۲۴ مارس در مجله‌ی PNAS منتشر شد، زنجیره‌های مولکولی شامل دوازده اتم کربن به‌هم‌پیوسته در نمونه‌ای از سنگی ۳٫۷ میلیارد ساله، که از یک دریاچه‌ی خشک‌شده‌ی مریخی به نام خلیج یلونایف جمع‌آوری شده بود، شناسایی شده‌اند.

زنجیره‌های کربنی بلند احتمالاً از مولکول‌هایی به نام اسیدهای چرب سرچشمه گرفته‌اند که روی زمین از طریق فعالیت‌های زیستی تولید می‌شوند. گرچه اسیدهای چرب می‌توانند بدون ورودی زیستی شکل بگیرند که احتمالا در مریخ نیز این‌گونه است، وجود آن‌ها روی سیاره سرخ به این معنی است که نشانه‌های حیات ممکن است درون خاک این سیاره مخفی شده باشند.

کرولاین فریسینه، یکی از نویسندگان مطالعه و شیمی‌دان تحلیلی در مرکز ملی تحقیقات علمی فرانسه (CNRS)، به لایوساینس گفت:

این واقعیت که مولکول‌های خطی شکننده همچنان پس از ۳٫۷ میلیارد سال روی سطح مریخ باقی مانده‌اند، به ما امکان می‌دهد که یک ادعای جدید مطرح کنیم: اگر حیات میلیاردها سال پیش روی مریخ، همزمان با ظهور حیات روی زمین،  ظاهر شده باشد، ردپاهای شیمیایی این حیات کهن ممکن است همچنان در مریخ باقی مانده و امروزه برایمان قابل تشخیص باشند.

مولکول‌های کشف‌شده شامل زنجیره‌های هیدروکربنی با ۱۰، ۱۱ و ۱۲ اتم کربن هستند که به ترتیب دکان، آندکان و دودکان نام دارند. این مولکول‌ها توسط ابزار تحلیل نمونه‌های کیوریاسیتی (SAM) شناسایی شدند.

مریخ‌نورد کیوریاسیتی در سال ۲۰۱۲ در منطقه‌ی گیل، یک دهانه‌ی برخوردی عظیم به قطر ۱۵۴ کیلومتر، فرود آمد. از آن زمان تاکنون، این مریخ‌نورد حدود ۳۲ کیلومتر را در سطح مریخ پیموده و مکان‌هایی مانند خلیج یلونایف و کوه شارپ به ارتفاع ۵٫۵ کیلومتر در مرکز دهانه را بررسی کرده است.

نمونه‌ای که برای مطالعه جدید مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت، با نام مستعار «کامبرلند» در سال ۲۰۱۳ توسط مریخ‌نورد کیوریاسیتی از خلیج یلونایف حفاری شد و تحلیل‌های قبلی نشان داد که این نمونه غنی از مواد معدنی رس، سولفور و نیترات‌ها است.

اما با وجود بسیاری از آزمایش‌های دقیق، رشته‌های هیدروکربنی موجود در نمونه برای بیش از یک دهه شناسایی نشدند. در واقع، هیدروکربن‌ها به طور تصادفی و به عنوان بخشی از تلاش برای یافتن عناصر سازنده پروتئین‌ها که به آن‌ها اسیدهای آمینه گفته می‌شود، در نمونه کشف شدند.

 پژوهشگران تصمیم گرفتند از روش جدیدی برای یافتن مولکول‌ها استفاده کنند؛ بدین صورت که نمونه را پیش از تحلیل تا دمای ۱۱۰۰ درجه‌ی سانتی‌گراد گرم کردند تا اکسیژن آزاد شود. نتایج آن‌ها هیچ اسید آمینه‌ای را نشان نداد، اما به‌طور تصادفی مولکول‌های چربی پنهان‌شده در آنجا را کشف کردند.

پژوهشگرها اشاره می‌کنند که مولکول‌ها ممکن است از دم‌های بلند اسیدهای چرب به نام‌های اندکانوئیک اسید، دودکانوئیک اسید و تری دکانوئیک اسید جدا شده باشند. اسیدهای چرب زنجیره‌های بلندی از کربن و هیدروژن هستند ک در انتهای آن یک گروه اسید کربوکسیل (COOH) وجود دارد.

پژوهشگران برای آزمودن نظریه، اسید آندکانوئیک را در آزمایشگاه با خاک رس شبیه به خاک مریخ ترکیب کردند که به آزمایش انجام‌شده توسط ابزار مریخ‌نورد شبیه بود. همان‌طور که انتظار می‌رفت، اسید آندکانوئیک به دکان تجزیه شد که نشان می‌دهد زنجیره‌های کربنی ممکن است واقعا از اسیدهای چرب منشأ گرفته باشند.

با اینکه مولکول‌های یادشده روی زمین در فرآیندهای زیستی تولید می‌شوند، امکان تولید آن‌ها به روش غیرزیستی هم وجود دارد؛ اما طبق گفته‌ی پژوهشگران، فرآیندهای غیرزیستی معمولاً اسیدهای چربی با کمتر از ۱۲ اتم کربن تولید می‌کنند. از آنجا که ابزار SAM برای شناسایی مولکول‌های بلندتر بهینه نشده است، احتمال دارد که مولکول‌هایی با زنجیره‌ی کربنی بلندتر نیز در نمونه وجود داشته باشند. دانیل گلاوین، از نویسندگان مطالعه و پژوهشگر در مرکز پروازهای فضایی گادرد ناسا، گفت:

شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد آب مایع به مدت میلیون‌ها سال و حتی بیشتر در دهانه گیل باقی مانده و این یعنی زمان کافی برای وقوع واکنش‌های شیمیایی مرتبط با شکل‌گیری حیات در این محیط‌های دریاچه‌ای مریخ وجود داشته است.

صرف‌نظر از منشأ مولکول‌ها، کشف زنجیره‌های کربنی و احتمال ارتباط آن‌ها با اسیدهای چرب، تأیید می‌کند که مریخ‌نورد کیوریاسیتی قادر به شناسایی چنین مولکول‌هایی است و این مولکول‌ها می‌توانند برای میلیاردها سال در محیط مریخ حفظ شوند. پژوهشگران امیدوارند که در آینده نمونه‌های خاک مریخ را به زمین بازگردانند تا بتوانند تحلیل دقیق‌تری انجام دهند و معمای حیات روی سیاره‌ی سرخ را برای همیشه حل کنند. گلاوین در این رابطه افزود:

ما آماده‌ایم تا گام بزرگ بعدی را برداریم و نمونه‌های مریخی را به زمین بیاوریم تا یک‌بار برای همیشه به این پرسش پاسخ دهیم که آیا مریخ میزبان حیات بوده است یا نه.