میکروب‌های باستانی ممکن است باعث انقراض حیات در مریخ شده باشند

۱۹ مهر ۱۴۰۱ زمان مورد نیاز برای مطالعه: ۴ دقیقه
طرحی گرافیکی از میکروب‌ها و مریخ

یک مطالعه‌ی جدید در زمینه‌ی مدل‌سازی آب‌و‌هوای مریخ نشان می‌دهد که میکروب‌های باستانی باعث تغییرات آب‌و‌هوایی در این سیاره شدند و شرایط سکونت‌پذیری آن را تا جایی کاهش داده‌اند که حتی ممکن است باعث انقراض و نابودی حیات خودشان شده باشد.

بر اساس این مطالعه، میکروب‌های ساده‌ای که از هیدروژن تغذیه و متان را دفع می‌کنند، ممکن است حدود ۳.۷ میلیارد سال پیش، تقریبا در همان زمانی که حیات آغازین در اقیانوس‌های اولیه‌ی زمین وجود داشت، در مریخ رشد کرده باشند.

اما به گفته‌ی تیم پژوهشی این مطالعه به سرپرستی «بوریس ساتری» (Boris Sauterey) از مؤسسه‌ی زیست‌شناسی عالی طبیعی پاریس، در حالی که روی زمین ظهور حیات ساده، به‌تدریج شرایطی را برای شکل‌های پیچیده‌تر ایجاد کرد، در مریخ دقیقا برعکس این موضوع اتفاق افتاد.

ساتری و تیمش با یک مدل‌سازی رایانه‌ای پیچیده برهم‌کنش جو باستانی و سنگ‌کره (لیتوسفر) مریخ را با میکروب‌های مصرف‌کننده‌ی هیدروژن، مشابه میکروب‌های موجود در دوران باستانی زمین، شبیه‌سازی کردند.

آن‌ها دریافتند در حالی که روی زمین متان تولید شده توسط میکروب‌ها به‌تدریج سیاره را گرم کرد، اما باعث شد مریخ رفته‌رفته سرد شود و میکروب‌ها ناگزیر برای زنده ماندن به لایه‌های عمیق‌تر پوسته‌ی سیاره هدایت شوند.

کاهش اثر گازهای گلخانه‌ای

ساتری در این زمینه گفت: «در آن دوران مریخ نسبتا مرطوب و گرم با دمای بین منفی ۱۰ تا ۲۰ درجه‌ی سانتی‌گراد بود. بنابراین آب مایع روی سطح به‌صورت رودخانه‌ها، دریاچه‌ها و شاید اقیانوس‌ها وجود داشت. اما جو آن کاملا با زمین متفاوت بود. اگرچه غلظت مشابهی داشت اما از کربن دی‌اکسید و هیدروژن بیشتری برخوردار بود که هر دو به گرم شدن سیاره کمک می‌کردند.»

مریخ که نسبت به زمین از خورشید دورتر و به‌طور طبیعی خنک‌تر است، برای حفظ دمای مناسب برای حیات به این گازهای گلخانه‌ای نیاز دارد. اما هنگامی که میکروب‌های اولیه شروع به بلعیدن هیدروژن و تولید متان (که روی زمین مانند یک گاز گلخانه‌ای قوی عمل می‌کند) کردند، در واقع اثر گرمایش گلخانه‌ای را کاهش دادند و به‌تدریج مریخ باستانی را چنان سرد کردند که غیر قابل سکونت شد.

پژوهشگر مؤسسه‌ی زیست‌شناسی عالی پاریس خاطرنشان کرد: «به دلیل فرآیندی که ما آن را اثر جذب ناشی از برخورد می‌نامیم، که در آن مولکول‌های کربن دی‌اکسید و هیدروژن با یکدیگر برهم‌کنش دارند و باعث گرمایش می‌شوند، در مریخ باستانی هیدروژن یک گاز گرم‌کننده‌ی بسیار قوی محسوب می‌شد.»

او افزود: «ما چنین چیزی را روی زمین نمی‌بینیم، چون جو سیاره‌ی ما به اندازه‌ی اتمسفر مریخ از نظر کربن دی‌اکسید غنی نیست. بنابراین میکروب‌ها این گاز گرم‌کننده‌ی قوی‌تر یعنی هیدروژن را با گاز گرم‌کننده‌ی کمتر یعنی متان، جایگزین کردند که در نهایت می‌توانست یک اثر خنک‌کنندگی داشته باشد.»

مریخ

نمای کلی مریخ
Credit: NASA

پنهان شدن در لایه‌های ژرف‌تر

با سرد شدن سیاره، آب بیشتری به یخ تبدیل شد و دمای سطح به زیر منفی ۶۰ درجه‌ی سانتی‌گراد رسید که باعث شد میکروب‌ها به عمق پوسته که گرم‌تر بود جابه‌جا شوند. مدل‌سازی دانشمندان نشان داد در حالی که در ابتدا ممکن بود میکروب‌ها مستقیما زیر سطح شنی مریخ به راحتی زندگی کنند اما طی چند صد میلیون سال ناچار شدند تا اعماق بیش از ۱ کیلومتری پایین بروند.

دانشمندان سه مکان را شناسایی کردند که به احتمال زیاد آثار این میکروب‌های باستانی در نزدیکی سطح باقی مانده است. این مکان‌ها عبارتند از «دهانه‌ی جزرو» (Jezero Crater)، که مریخ‌نورد «پشتکار» (Perseverance) ناسا هم‌اکنون در آن به دنبال نمونه‌های سنگی با نشانه‌های حیات باستانی است و همچنین دو دشت کم‌ارتفاع یعنی «هامونه‌ی هلاس» (Hellas Planitia) در عرض‌های جغرافیایی میانی نیمکره‌ی جنوبی و «هامونه‌ی ایسیدیس» (Isidis Planitia) که درست در شمال استوای مریخ قرار گرفته است.

ساتری درباره‌ی این یافته اشاره کرد: «مکان‌هایی روی مریخ که این میکروب‌ها در نزدیک‌ترین نقطه به سطح قرار داشتند، گرم‌ترین مناطق بودند و گرم‌ترین مکان‌ها معمولا عمیق‌ترین مکان‌ها هستند. در پایین این دهانه‌ها و دره‌ها، آب‌و‌هوا بسیار گرم‌تر از دیگر نقاط سطح است و به همین دلیل جست‌وجو برای یافتن شواهدی از این شکل‌های حیات در آن‌جا بسیار آسان‌تر خواهد بود.»

واحه‌ی سکونت‌پذیر

در گام بعدی محققان به دنبال این موضوع هستند که آیا این میکروب‌های باستانی هنوز هم می‌توانند در داخل پوسته‌ی مریخ زندگی کنند؟ ماهواره‌های گوناگون تا کنون رد پایی از متان را در جو رقیق مریخ شناسایی کرده‌اند، اما در حال حاضر نمی‌توان گفت که آیا این متان منشأ زیستی دارد یا خیر.

«از آنجا که این روزها بیشتر جو مریخ از بین رفته است، این میکروب‌ها در صورت وجود باید به منبع انرژی دیگری روی آورده باشند.» این گفته‌ی ساتری است که ادامه داد: «شاید امروزه هم برخی فرآیندهای زمین‌شناسی در مریخ بتوانند همان نوع بستر پرانرژی مشابه هیدروژن و کربن دی‌اکسید را برای حیات این میکروب‌ها فراهم کنند. به همین دلیل می‌خواهیم وجود مناطق مجزای واحه‌ای حیات را در پوسته‌ی مریخ بررسی کنیم.»

آیا حیات خودویرانگر است؟

اکنون این پژوهش همچنین پیشنهاد می‌کند که ممکن است حیات ویژگی‌های ذاتی خودپایدار نداشته باشد. این بر خلاف چیزی است که برخی از زیست‌شناسان درباره‌ی حیات روی زمین (تا زمان ظهور گونه‌ی بشر) اعتقاد دارند. در واقع ممکن است حیات به‌طور تصادفی در جهان پدیدار شود، فقط برای اینکه خود را از طریق تعامل با جهان میزبان منقرض کند!

ساتری در این زمینه گفت: «مواد تشکیل‌دهنده‌ی حیات در همه جای جهان وجود دارد. بنابراین ممکن است که حیات به‌طور منظم در جهان ظاهر شود. اما ناتوانی حیات در حفظ شرایط قابل سکونت در سطح سیاره، باعث انقراض بسیار سریع آن می‌شود. آزمایش ما این دیدگاه را یک گام پیش می‌برد و نشان می‌دهد که حتی یک موجود بسیار ابتدایی در زیست‌کره (بیوسفر) می‌تواند یک اثر کاملا خودویرانگر داشته باشد.»

عکس کاور: طرحی گرافیکی از میکروب‌ها و مریخ
Credit: Mark Garlick / Getty Images

منبع: Space

برچسب‌ها :
دیدگاه شما

یک دیدگاه
  1. Avatar Parsa

    زمین هم یه روز انقدر گرم میشه که قابل سکونت نیست، انسانها هم خودویرانگری دارن..

loading...
بازدیدهای اخیر
بر اساس بازدیدهای اخیر شما
تاریخچه بازدیدها
مشاهده همه