زندگی در مریخ

ناسا (NASA) کاتالوگی از ۳۴نمونه شهاب‌سنگ مریخی را در اختیار دارد. این نمونه‌ها بسیار باارزش هستند، چون تنها نمونه‌های واقعی و قابل‌دسترس از مریخ به شمار می‌آیند. مطالعاتی که در مرکز فضایی جانسون (Johnson Space Center)، متعلق به ناسا انجام‌شده‌اند نشان می‌دهند که دست‌کم سه شهاب‌سنگ از این ۳۴شهاب‌سنگ دارای مدرک و نشانی از حیات درگذشته مریخ هستند. 

این حیات در قالب ساختارهای میکروسکوپی شبیه به باکتری‌های فسیل‌شده یا بیومورف ها است. اگرچه مدارک علمی جمع‌آوری‌شده موثق هستند اما تعبیری که از آن‌ها می‌شود متفاوت و متغیر است.

تا به امروز، هیچ‌کدام از مدارک علمی گردآوری‌شده برای اثبات این فرضیه که بیومورف ها منشأ دگر زیست‌شناسی ( exobiology) دارند ،فرضیه بیوژنتیک، نه فاقد اعتبارشده‌اند و نه با قاطعیت پذیرفته‌شده‌اند.

برای این‌که وجود حیات درگذشته نمونه‌های زمین‌شناختی تأیید شود، چندین دهه است که ۷معیار تعیین‌شده‌اند. برای مثال این‌که آیا نمونه جمع‌آوری‌شده دارای مدرکی مبنی بر وجود مورفولوژی سلولی و کلونی هست یا خیر.

پرسش و کنجکاوی درباره مریخ زمانی آغاز شد که نخستین ستاره‌شناس‌ها تصور کردند سیاره مریخ بسیار شبیه به زمین است. 

تصور رصد کنندگان این بود که از درون تلسکوپ کانال‌های آب و پوشش گیاهی در مریخ مشاهده می‌کردند. تعداد کمی از آن‌ها می‌گفتند مریخی‌ها شاید از زمینی‌ها پیشرفته‌تر باشند. 

سپس دانشمندان با کمک مدارگردها و مریخ‌نوردهای روباتیک پی بردند که مریخ یک سرزمین بی‌آب‌وعلف منجمد است و هیچ موجود زنده‌ای در آن زندگی نمی‌کند. پس جستجو را آغاز کردند تا نشانه‌هایی مبنی بر حیات در تاریخ مریخ بیابند، به‌ویژه در نقاطی که درگذشته آب در آن‌ها جاری بود. 

آن‌ها با تجهیزات خود یخ را در مریخ کشف کردند و پژوهش‌های آن‌ها تا مطالعه روی سنگ‌های مریخ و البته شهاب‌سنگ‌هایی که از مریخ به زمین سقوط کرده‌اند گسترش پیدا کرد. با توجه به این‌که زندگی میکروسکوپی در نامساعدترین نواحی زمین وجود دارد، بنابراین می‌توان گفت که میکروارگانیسم‌ها ممکن است در مریخ هم وجود داشته باشند.

مریخ از این لحاظ برای مطالعه منشأ حیات موردتوجه خاص دانشمندان قرارگرفته است که به سیاره زمین شباهت دارد. این توجه به مریخ به‌خصوص به دلیل آب‌وهوای سرد آن و نبود صفحات تکتونیکی یا رانش قاره‌ای است، چراکه به خاطر چنین ویژگی‌هایی از پایان دوره هزپرین (Hesperian) ،دوره‌ای از تاریخ زمین‌شناسی مریخ، تاکنون تغییری نکرده است. 

دست‌کم دوسوم مساحت مریخ قدمتی بیش از ۳.۵میلیارد سال دارد. بنابراین، این سیاره بهترین مدرک از شرایط پریبیوتیک که منجر به تولید موجودات از مواد غیرزنده می‌شود را در خود دارد؛ حتی اگر زندگی هرگز در آن وجود نداشته باشد. این‌که آیا در حال حاضر حیات در مریخ وجود دارد یا درگذشته این سیاره دارای حیات بوده است پرسشی بی‌پاسخ است.

مریخ دارای تفتگاه ها یا نقاط داغ است که احتمالاً منابع زمین‌گرمایی هستند. این تفتگاه ها به عقیده برخی از دانشمندان ازجمله بهترین نقاط برای جستجوی حیات در مریخ هستند. 

تفتگاه ها (hotspots) نقاطی در سیاره زمین و برخی دیگر از سیارات هستند که نسبت به نقاط دیگر به طرزی غیرعادی گرم هستند و دانشمندان منشأ آن‌ها را آتش‌فشانی می‌دانند.

بعضی از پژوهشگرها تأکید می‌کنند که محل‌های اصلی که در آن‌ها نشانه‌های حیات در مریخ وجود دارد بدون شک باید تفتگاه های زمین‌گرمایی (geothermal hot spots) باشند. 

دما در این نقاط بالاتر از محیط اطرافشان است. احتمال دارد همین حفره‌های آتش‌فشانی باشند که گرما را به سطح آزاد می‌کنند. در جنوبگان زمین، تفتگاه ها دودکش‌هایی از یخ هستند که بر فراز سرزمین‌های یخی به هوا بلند می‌شوند و موجودات میکروسکوپی از هوای سرد و خشک قطبی به درون آن‌ها پناه می‌برند.

ناسا در اواسط۲۰۰۳ دو سفینه کاوشگر را که هرکدام یک مریخ‌نورد جداگانه با خود حمل می‌کردند به‌سوی سیاره سرخ گسیل کرد. مأموریت اصلی این دو روبات زمین‌شناس که نام‌های آن‌ها را مریخ‌نوردهای اسپیریت و آپورچونیتی گذاشتند این بود که نشانه‌هایی از فعالیت آب را درگذشته مریخ شناسایی کنند. مریخ‌نورد اسپیریت در ۴ژانویه۲۰۰۴ با موفقیت در منطقه دهانه گوسیو فرود آمد.

آپورچونیتی نیز در ۲۵ژانویه روی سطح دیگر مریخ رسید. این دو بازوی روباتیک سنگ‌ها را مته زدند و نخستین عکس‌های میکروسکوپی را از مریخ گرفتند. هرکدام از آن‌ها هزاران متر در اطراف محل فرود خود به کاوش پرداختند.

جست‌وجو برای پیدا کردن نشانه‌هایی از آب با موفقیت بزرگی همراه بود، به‌ویژه به خاطر کشف کانی‌هایی که معمولاً در آب‌های زیرزمینی تشکیل می‌شوند. آپورچونیتی سنگ‌هایی رسوبی پیدا کرد که در مایع، احتمالاً آب، ته‌نشین شده بودند. باوجود شواهدی ازاین‌دست، دانشمندان بیش‌ازپیش اطمینان حاصل می‌کنند که روزگاری در مریخ زندگی جریان داشته است.

مریخ‌نورد اسپیریت تکه‌ای از خاک مریخ را با یکی از چرخ‌هایش که ازکارافتاده بود بر هم زد و درنتیجه منطقه‌ای بسیار غنی از سیلیس ۹۰درصد رؤیت شد. این تکه زمین سیلیسی یادآور تأثیر چشمه‌های آب گرم یا بخار خارج‌شده از آن‌ها است که با سنگ‌های آتش‌فشانی تماس پیدا می‌کند.

دانشمندان وجود سیلیس فراوان در این نقطه را مدرکی از محیط زمین‌شناختی گذشته در نظر می‌گیرند که برای زندگی میکروب‌ها مساعد بوده است. 

آن‌ها این تئوری را ارائه می‌دهند که سیلیس می‌تواند درنتیجه برهم‌کنش خاک با بخارهای اسیدی که به دنبال فعالیت آتش‌فشانی با حضور آب صورت گرفته تشکیل‌شده باشد.

طبق آنچه در زمین هم وجود دارد، سامانه‌های هیدروترمال در مریخ به دلیل دارا بودن پتانسیل حفظ نشانه‌های حیات ارگانیک یا غیر ارگانیک بسیار موردتوجه دانشمندان هستند. به همین دلیل، رسوبات هیدروترمال اهداف اصلی کاوش برای یافتن مدارک فسیلی از حیات  در مریخ هستند.

ناسا در ژانویه۲۰۱۴ اعلام کرد مطالعات روی سیاره مریخ که با کمک مریخ‌نوردهای کنجکاوی و آپورچونیتی انجام می‌شوند روی یافتن شواهدی مبنی بر وجود زندگی درگذشته‌های دور متمرکز هستند.

شواهدی مانند وجود زیست‌کره که وجودش متکی به میکروارگانیسم‌ها یا آب متعلق به رودخانه‌ها یا دریاچه‌های باستانی بوده باشد.

اکنون جست‌وجو برای یافتن مدرکی از وجود حیات، فسیل یا کربن ارگانیک در مریخ هدف اصلی ناسا است.

اما مسلم است که اکنون امکان ندارد آب به حالت مایع در سطح مریخ وجود داشته باشد، مگر برای چند دقیقه یا چند ساعت آن‌هم در پایین‌ترین ارتفاعات آن. آب به حالت مایع ممکن است در مقادیر بسیار اندک در اطراف ذرات غبار در برفی که در معرض تابش خورشید گرم شده شکل بگیرد. 

به‌علاوه، صفحات یخی استوایی متعلق به زمان‌های دور که در زیر سطح این سیاره مدفون هستند ممکن است به آهستگی تصعید یا ذوب شوند و از طریق غارها به سطح مریخ راه پیدا کنند.

آب به حالت یخ فقط در دو کلاهک قطبی مریخ و زیرپوسته سطحی این سیاره وجود دارد. مقدار کمی بخارآب نیز در اتمسفر آن موجود است. هیچ حجم آب انباشته‌شده‌ای در سطح مریخ وجود ندارد، چون فشار اتمسفری در سطح به‌طور متوسط ۶۰۰پاسکال است، یعنی ۰.۶درصد فشار متوسط سطح دریا در زمین. همچنین به دلیل این‌که دما بیش‌ازاندازه پایین است منهای۶۳ ، انجماد آنی صورت می‌گیرد.

علی‌رغم این حقایق فیزیکی، حدود ۳.۸میلیارد سال پیش، اتمسفر مریخ فشرده‌تر و دما بالاتر بود و آب‌های پهناوری ازجمله اقیانوس‌ها در سطح آن جاری بودند. طبق برآوردها، اقیانوس‌های مریخ مساحتی بین ۳۶تا ۷۵درصد از این سیاره را در برگرفته بودند.

در سال۱۹۶۰، شوروی سابق کاوشگر مارسنیک۱ را به مریخ فرستاد اما این کاوشگر شکست خورد. هشت فضاپیمای بعدی هم که شوروی پس‌ازآن روانه مریخ کرد سرنوشت نافرجامی داشتند.

دهمین کاوشگر آن‌ها به مدار مریخ رسید، اما فرودگر آن سقوط کرد. بدین ترتیب برنامه اکتشافی شوروی در سال۱۹۸۸ پس از ۳فرود موفقیت‌آمیز و ۱۵شکست به اتمام رسید.

از سویی دیگر، پیش از سال۲۰۰۴، ایالات‌متحده آمریکا ۱۶مأموریت به مریخ انجام داد که ۱۱مأموریت با موفقیت انجام شدند. درمجموع، دوسوم ۳۷مأموریتی که کشورهای مختلف برای کشف مریخ ترتیب دادند به‌طور کامل یا نسبی با شکست روبه‌رو شدند.

تعدادی از آن‌ها به هنگام پرتاب فضاپیما مشکل پیدا کردند. تعدادی هم به مریخ رسیدند، اما نتوانستند مأموریت را به‌طور کامل انجام دهند. دلایل عدم موفقیت این مأموریت‌ها مشخص نیستند.

مأموریت مارس اکسپرس که توسط آژانس فضایی اروپا (ESA) طراحی و اجراشده بود یکی از آن‌ها است. کاوشگر مارس اکسپرس در سال۲۰۰۴ به مدار مریخ رسید، ولی ارتباط خود را با فرودگر خود یعنی بیگل۲ از دست داد.

آژانس فضایی اروپا نخستین مأموریت به مریخ را در ژوئن۲۰۰۳ به راه انداخت. کاوشگر مارس اکسپرس از پایگاه فضایی بایکونور در قزاقستان از پرتابگر روسی سویوزرفرِگات به فضا فرستاده شد. فضاپیما متشکل از یک مدارگرد و یک فرودگر بود. فرودگر آن، یعنی بیگل۲، برای اهدافی ازجمله عکاسی با رزولوشن بالا، نقشه‌نگاری کانی‌شناختی و بررسی اتمسفر اعزام‌شده بود.

بیگل۲ قرار بود ویژگی‌های زمین‌شناختی و ژئوشیمیایی مریخ را بررسی کند و به اجزایی مجهز شده بود که بتواند نشانه‌های حیات گذشته مریخ را پیدا کند.

متأسفانه، مدت کوتاهی پس از گسیل آن در ۱۹دسامبر۲۰۰۳، ارسال سیگنال از آن متوقف شد. فرض بر این گرفته شد که این فرودگر گم‌شده است اما وسایل علمی پیشرفته‌ای که روی مدارگرد نصب‌شده بودند داده‌های بسیار باارزشی را مخابره کردند. مدارگرد مارس اکسپرس شواهدی مبنی بر وجود آب منجمد و فعالیت آب درگذشته در سیاره مریخ پیدا کرد.

از میان حیرت‌انگیزترین یافته‌هایی که مأموریت مارس اکسپرس به‌جا گذاشت، تصاویری هستند که با کمک دوربین اچ‌آر‌اس‌سی (HRSC) مخابره شدند. این دوربین عکس‌هایی تمام‌رنگی و سه‌بعدی از اشیائی به کوچکی دو میلی‌متر می‌گیرد.

زمانی که آژانس‌های فضایی بتوانند فضاپیماها را روی مریخ فرود آورند و آن‌ها را دوباره از مریخ بلند کنند و با موفقیت به زمین برگردانند، گام بعدی که مأموریت سفر انسان به مریخ است برداشته می‌شود.

با رسیدن چنین روزی، فضانوردان پیشگام، پایگاه‌های کوچکی روی مریخ دایر خواهند کرد و از ذخیره غذایی که از زمین با خود برده‌اند انرژی لازم برای سوخت‌وساز بدن را تأمین خواهند کرد. آن‌ها تلاش خواهند کرد تا محیط سیاره‌ای امنی برقرار کنند. 

در این صورت، مهاجرت به مریخ هم ممکن است میسر شود، ولی گروه‌های انسانی که قرار است به‌طور دائم در سیاره سرخ ساکن شوند نیازمند زیست‌کره خواهند بود، یعنی جایی که گیاهان در آن توان رشد داشته باشند و هوای تازه هم موجود باشد. پژوهشگران در حال ساختن محوطه‌هایی هوابندی شده هستند تا در آینده نقش زیست‌کره را در مریخ برای انسان‌ها ایفا کنند. 

بعضی از دانشمندان‌ هم فراتر از این می‌روند و مهندسی سیاره‌ای را تصور می‌کنند تا بتوانند مریخ را بسیار شبیه به زمین کنند.

این ایده که به زمین سازی (terraforming) شهرت پیداکرده و شامل آماده‌سازی اتمسفر، دما و مکان نگاری پوسته است اقلیم را به‌طور کامل تغییر خواهد داد تا نسل‌های آینده بشر بتوانند در مریخ نفس بکشند و زندگی کنند.

علم همواره به دنبال جست‌وجو و کشف ناشناخته‌های مریخ است. ازجمله این ناشناخته‌ها وجود آب مایع، مسئله فعالیت آتش‌فشانی مداوم و این‌که آیا حیات در این سیاره وجود داشته است یا هنوز دارد ، هستند. از چند قرن پیش تاکنون، معماهایی گره‌گشایی شده‌اند و بعضی از پرسش‌ها به پاسخ رسیده‌اند. اکنون می‌دانیم که در حال حاضر زندگی هوشمند آن‌طور که ما برداشت می‌کنیم، همچنین کانال‌های آب، دریاها و گیاهان در مریخ وجود ندارند. بااین‌حال، تعدادی از عکس‌هایی که ماهواره‌ها ارسال کرده‌اند از اشیائی حیرت‌انگیز و سردرگم کننده گرفته‌شده‌اند: دسته‌ای اهرام، دلفینی تراشیده شده از سنگ، ملکه‌ای از مصر باستان و سری که رویش تاج قرار دارد. طبق آنچه برخی نویسندگان نگاشته‌اند، این تصاویر نشان‌دهنده ساختارهایی غیرطبیعی هستند که درزمانی بسیار دور توسط بیگانگان ساخته‌شده‌اند. اما درنتیجه به‌کارگیری دوربین‌های ارتقاءیافته و دارای رزولوشن بالا مشخص شد که آن سازه‌ها تشکیلات زمین‌شناختی هستند که به‌طور طبیعی شکل‌گرفته‌اند. درواقع، بازی نور و سایه روی این تشکیلات است که باعث می‌شود آن‌ها به‌صورت شمایل انسانی، اشکال حیوانی یا ساختارهای ایجادشده توسط بشر دیده شوند.