في 1996 أغسطس XNUMX، أعلن علماء وكالة الطيران والفضاء الأمريكية (ناسا) عبر كافة وسائل الإعلام عن احتمال العثور على علامات لأشكال حياة متحجرة على كوكب المريخ.
بواسطة: يوسف زكباخ
في السابع من أغسطس عام 1996، أعلن علماء وكالة الطيران والفضاء الأمريكية (ناسا) عبر كافة وسائل الإعلام عن احتمال العثور على علامات لأشكال حياة متحجرة على كوكب المريخ. يرى البعض أن منشئي الإعلان هو الاكتشاف الأكثر إثارة في القرن، والبعض الآخر لا يوافق عليه لأسباب عديدة.
وجاء هذا الإعلان بناءً على اكتشافات تم اكتشافها داخل كتلة صخرية بحجم ثمرة البطاطس تزن حوالي كيلوغرامين، مصدرها المريخ، والتي ضربت القارة القطبية الجنوبية كنيزك من قبل
حوالي 13000 سنة. وتم نشر هذا الإعلان كملخص لأبحاث استمرت أكثر من عامين، وترأسها علماء وكالة ناسا. تم نشر مقالتهم (ماكاي) من قبل ديفيد ماكاي في 16 أغسطس 1996 وأثارت ضجة كبيرة في صحيفة "العلم" ولدى الجمهور وبين العلماء، ومن ناحية أخرى - جدل حي. هذا الاكتشاف، الذي تم من خلاله على ما يبدو اكتشاف أنه في الماضي عاشت كائنات صغيرة تشبه البكتيريا على المريخ وبقيت على شكل حفريات دقيقة داخل النيزك، يثير مرة أخرى التساؤل حول الحياة خارجه
الى الارض هذا الحدث له نتيجة فيما يتعلق بطريقة الحياة على الأرض.
منذ حوالي 20 عامًا، هبطت المركبة الفضائية الأمريكية "فايكنج" على سطح المريخ. كان الهبوط مخصصًا لشهر يوليو 1976 تكريماً للذكرى المئوية الثانية لإعلان استقلال الولايات المتحدة الأمريكية. ولم تجد الأدوات الدقيقة للمركبة الفضائية، والتي فحصت عينات من طبقة التربة العليا للكوكب، أي آثار لنشاط عضوي أو أشكال حياة من أي نوع. إلا أن هذه الحقيقة لا تضع حداً للأمل في العثور على حياة على الكوكب الأحمر. ويقدر عمر النيزك القديم المعني بـ 200 مليار سنة، وقد تم اكتشافه عام 4.5 في طبقة الثلج والجليد في القارة القطبية الجنوبية. ويعتقد العلماء أنه مصدره المريخ، مثل النيازك الأحد عشر الأخرى التي تم اكتشافها وتحديدها في المنطقة منذ عام 1984 (عمرها أقل من الحجر المعني ويقدر بأقل من 1982 مليار سنة). يجب التأكيد على أن هذا رأي - ولا يمكن لأحد أن يكون متأكدًا تمامًا من ذلك.
وقد أقنعت الأبحاث التي أجريت في العقد الماضي العديد من العلماء بأن عشرات الصخور النيزكية وصلت إلى الأرض بعد أن ضرب جسم مثل كويكب أو مذنب عملاق المريخ قبل حوالي 15 مليون سنة. وتسبب الاصطدام في تعدين حفرة ضخمة وإزالة الكتل الصخرية من وجه الكوكب. ولملايين السنين، طفت هذه الكتل وتجولت في الفضاء، حتى اقتربت من الأرض وانجذبت إليها بقوة الجاذبية. وسقطت الصخرة "التائهة" المعنية في حقل جليدي في منطقة القطب الجنوبي، في موقع يسمى "ألان هيلز" كما ذكر عام 1984 ومن رقمها المرجعي ALH84001.
الصخر مسامي، وعثر داخل الثقوب الموجودة في عمقه على أجسام كروية ذات ظل أصفر برتقالي من كربونات الكالسيوم. وهذا المركب نادر في النيازك، لكن الكربون (الكربونات) المكتشف فيه هو نفس المركبات الموجودة في الحجر الجيري على الأرض. ومن المعروف أن التكوين الكيميائي للحجر الجيري يتطلب الماء السائل وثاني أكسيد الكربون، ولكن اليوم لا يوجد ماء سائل على سطح المريخ. يعتقد علماء الكواكب أنه منذ حوالي ثلاثة مليارات ونصف المليار سنة (عندما كان عمر الكوكب مليار سنة) كان المريخ يحتوي على نسبة عالية من الماء السائل. وكانت درجة الحرارة أعلى مما هي عليه الآن، وكانت المسطحات المائية تغطي جزءًا كبيرًا من سطحه. الماء وثاني أكسيد الكربون الموجود فيه يشكل معادن
والفحم، وتتبلور في ثقوب في الصخور. كما شهدت أنشطة بركانية من براكين وانهيارات أرضية وانجراف الرياح والمياه.
وأفضل دليل على "العصر الرطب" على كوكب المريخ يأتي من الصور التي أرسلتها إلى إسرائيل في السبعينيات من المركبة الفضائية "مارينر" التي كانت تحوم حوله. وأظهرت الصور ما يشبه قنوات الأنهار الجافة والمتعرجة، والأودية الضخمة والأبواب التي حفرتها المياه المتدفقة منذ أكثر من ثلاثة مليارات سنة. ونتيجة لذلك، ربما كانت تتمتع بظروف حياة سيئة ومريحة، حيث لجأ بعضها إلى الشقوق الصخرية. ويعتقد فريق الباحثين بقيادة ماكي أن الأجسام الكروية من كربونات الكالسيوم بداخلها تشكلت على المريخ خلال العصر الرطب المبكر. توجد حول كل كرة بقع من مركبات أكسيد الحديد (المغنتيت) وكبريتيد الحديد ((70)O(4)Fe
شكلها وتكوينها يشبهان الحبوب التي تتكون عن طريق النشاط (FeS)
من الممكن أن يكون هذا تكوينًا بيولوجيًا مألوفًا بالنسبة لنا، للبكتيريا اللاهوائية (التي لا تستهلك الأكسجين في تنفسها)، ولمخلوقات مجهرية أخرى. ويبلغ حجم الكريات أقل من ربع ملليمتر (بين 50 و250 جزء من ألف من المليمتر)، ويقدر عمرها بـ 3.6 مليار سنة - وهي الحقبة التي تتوافق أيضًا مع بداية الحياة على الأرض. وبجانب هذه الكريات الغازية، تم العثور على مركبات برتقالية تحتوي على مجموعة من الجزيئات العضوية المعروفة باسم الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات (PHAs).
هذه مركبات عطرية متعددة الحلقات من الهيدروكربونات. وعلى الأرض، تتشكل هذه المركبات في دخان لهب الشمعة، أو نتيجة شوي اللحوم على الجمر الساخن. المركبات
هذه الحلقات المتعددة، الموجودة داخل حجر النيزك، تشبه أيضًا بشكل لافت للنظر المركبات المتكونة من تحلل المواد العضوية الشائعة.
ويرى البعض: ربما تكون هذه المركبات التي تم اكتشافها في صخور المريخ نتيجة للتلوث البكتيري الأرضي؟ الجواب على ذلك بالنفي، والتفسير: أن تركيز المركبات في منطقة القشرة أقل منه بداخلها. إذا كان الحجر ملوثاً بتلوث خارجي
أما البكتيريا التي نشأت في الغلاف الجوي للأرض فكانت على العكس من ذلك. وفي مثل هذه الحالة يكون تركيزها في الجزء الخارجي من الحجر أعلى من تركيزها داخله.
هذه الاكتشافات مثيرة للإعجاب في حد ذاتها، لكن النتائج الأكثر إثارة للدهشة والتي أثارت أكبر قدر من الجدل بين المتخصصين هي الأشكال الصغيرة والغريبة، SEM، التي يتم تجميعها بكثافة بجانب بعضها البعض. بعض الهياكل التي تم اكتشافها موجودة في الشكل
"البيضة" أو "الفطيرة"، وكذلك على شكل "ديدان خيطية" لها فواصل تقسمها إلى شرائح وشرائح، على غرار ما يوجد في البكتيريا. البعد الأكبر للجسم
وهذا أقل من جزء من مائة من قطر شعرة الإنسان. يشبه حجم وشكل هذه الهياكل "البيولوجية" الحياة الأحفورية الصغيرة (البكتيريا النانوية) من الأرض
والتي تصل أبعادها إلى بضع عشرات من النانومترات فقط (ربما تكون هذه البكتيريا الصغيرة هي "الجسر التطوري" أو الأشكال الوسيطة التي تربط الفيروسات والبكتيريا). في حين أن عمر الحفريات المريخية يبلغ 3.6 مليار سنة، وهو عمر الأصل
في الحياة على الأرض، يعتقد ماكي وزملاؤه أن هذه الأشكال هي على الأرجح بقايا متحجرة بدائية لمخلوقات مريخية وحيدة الخلية.
ويزعم العلماء البريطانيون، الذين اختبروا الأشكال "البيولوجية" المكتشفة في النيزك باختبارات النظائر، أن النتائج التي توصلوا إليها تشبه تلك التي تميز البكتيريا الخاصة التي تنتج (CH4).
ويزعم معارضو التفسير "البيولوجي" أنه من الممكن ذلك
هذه الأشكال، التي هي أصغر بعشر مرات من أصغر البكتيريا (يبلغ طولها عشرة آلاف من المليمتر)، هي في الواقع خطوط من الطين مطمورة في صخرة النيزك. يدعي البعض أن هذه بلورات من معدن المغنتيت.
ووفقا لباحثي وكالة ناسا، فمن المحتمل أن الكائنات الحية الدقيقة تطورت في جو دافئ نتج عن النشاط البركاني تحت الغطاء الجليدي، في وديان التربة المريخية، والذي كان مناسبا للمخلوقات المحبة للحرارة (المحبة للحرارة). ومن المعروف على الأرض أن الكائنات الفقيرة (من مجموعة العتائق) تعيش في قاع المحيطات (على عمق عدة كيلومترات) في مياه تزيد درجة حرارتها عن 100 درجة مئوية، بالقرب من الينابيع البركانية تحت الماء، والتي لا تصل إليها أشعة الشمس. على الاطلاق.
على كوكب المريخ، يمكن أن توجد الحياة (نظريًا على الأقل) حتى اليوم تحت السطح. لكن يجب أن نتذكر أن العلماء حاليا ليس لديهم أي دليل قاطع ومباشر على وجود حياة بدائية على سطح المريخ. لإجراء مثل هذا الاختبار، من الضروري اختبار العديد من عينات التربة بعناية. بدأ إطلاق سلسلة جديدة من المركبات الفضائية لاستكشاف المريخ في خريف عام 1996: تم إرسال مركبتين فضائيتين أمريكيتين إلى المريخ (واحدة في يوم الاستقلال الأمريكي - 4 يوليو 1997) وسيتم إرسال مختبرين إليها في العام المقبل.
من المقرر أن تتم عملية إعادة عينات التربة من المريخ بواسطة المركبات الفضائية إلى الأرض في بداية العقد الأول من القرن الحادي والعشرين. فقط في مراحل لاحقة من الممكن أيضًا إرسال رواد فضاء إلى المريخ - عملية "شال".
وتشير التقديرات إلى أنها ستكلف نحو 100 مليار دولار، وهو مبلغ ضخم بكل المقاييس..
وإذا تبين أنه تم بالفعل العثور على حفريات لكائنات حية على المريخ، فإن الأهمية الرئيسية لهذا الاكتشاف ستكون أن الأرض ليست المصدر الوحيد للحياة. إذا كانت هناك كائنات دقيقة على سطح المريخ، فربما تكون الحياة قد نشأت على كواكب أخرى في النظام الشمسي وخارجه.
أصل الحياة والحياة خارج كوكب الأرض
من الصعب تحديد ما هي الحياة، لكن من الممكن وصف السمة المميزة لكل كائن حي: بنية الخلية، والتركيبات الكيميائية مثل جزيئات الحمض النووي، والحمض النووي الريبي (RNA) والبروتينات ذات الخصائص الأنزيمية، والقدرة على التكاثر والنمو والتمثيل الغذائي. ، الوراثة، الخ. هناك آراء مختلفة
عن أصل الحياة على الأرض. يُعتقد أن الحياة بدأت في "حساء بدائي" - بحيرات من المحاليل الكيميائية. وتتركز الذرات بكثافة نسبية في سوائل البحيرة
تفاعلت هذه العناصر مع بعضها البعض لتكوين المزيد والمزيد من الجزيئات العضوية المعقدة (في عملية تسمى أحيانًا "التطور الكيميائي"). وبمساعدة العديد من العوامل الفيزيائية (الأشعة فوق البنفسجية، وموجات الصدمة، ودرجات الحرارة المرتفعة والأعطال الكهربائية في الغلاف الجوي)، كونت المواد المتفاعلة الكيميائية مركبات من "الوقود" الكيميائي الحيوي المعقد (مثل الجلوكوز ومشتقاته). ثم تم استخدام طاقة هذه السكريات وما شابهها من قبل أقدم الخلايا، والتي تم إنشاؤها في عملية "التطور البيولوجي". كانت هذه الخلايا هي الرائدة قبل معسكر البكتيريا (التي تسمى "بدائيات النواة")، والتي ظهرت قبل مليارات السنين من ظهور الخلايا الأخرى ذات الخلايا والعضيات المجزأة ("حقيقية النواة"). ويعتقد أن الخلايا البدائية الأولى – الشكل الأول للحياة – تطورت في عدة أماكن قبل حوالي 3.6 مليار سنة أو أكثر، من خلال آليات تطورية متنوعة، في "الحساء البدائي"، أو على الأسطح الطينية أو في المعادن المختلفة، ولكن فقط أنجح الخلايا التي نجت من عملية الانتقاء الطبيعي.
بالنسبة لسؤال أين ظهرت براعم الحياة على الأرض، تم تقديم ثلاث إجابات محتملة: أ. لقد خلقت الحياة على الأرض فقط وتطورت هنا. من الممكن أنه في الماضي البعيد كانت هناك تصادمات بين الأجرام السماوية، وكانت الكواكب "تهز" بعضها البعض بصخور النيزك (يرى البعض في هذا نوعًا من "التخصيب المتبادل بين الكواكب"). إذا كان بالفعل جسم ثقيل من الأجرام السماوية سقط على سطح الأرض وتسبب في تناثر الصخور نحو الفضاء، ووصلت إلى سطح المريخ، فإن الأشكال التي يشتبه في أنها حفريات (مثل الصخور المكتشفة في القارة القطبية الجنوبية) كانت في الواقع من أصل أرضي وتم نقلهم إلى المريخ والعودة.
ب. لقد تم خلق الحياة في أماكن مختلفة (على الأرض والمريخ، على سبيل المثال)، حيث مكنت الظروف الفيزيائية والكيميائية من ذلك.
ثالث. لقد خلقت الحياة في أجسام مختلفة خارج الأرض، وأتت إليها مثلا من كوكب مثل المريخ.
أين تبحث عن حياة خارج كوكب الأرض؟
ومن بين المواقع المحتملة لوجود حياة خارج كوكب الأرض، يمكن الإشارة اليوم إلى المريخ، كما ذكرنا. هذا الكوكب هو المرشح الأكثر جدية للعثور على أشكال الحياة خارج كوكب الأرض. قبل بضع عشرات من السنين، كانت هناك تكهنات بأن كواكب مثل المشتري أو الزهرة قد تحتوي على أشكال حياة سيئة. وقد تم دحض هذه الفرضيات في ظل المعلومات الجديدة المتعلقة بهذه الأجرام السماوية. يتحدثون اليوم عن "أوروبا"، أحد أقمار المشتري، كمكان يمكن أن تكون فيه الحياة ممكنة، وكذلك عن كواكب أخرى خارجه.
إلى النظام الشمسي. وتشير صور المركبة الفضائية "جاليليو" إلى وجود جليد أو حتى ماء سائل على سطح "أوروبا". في ظل هذه الظروف يمكن أن تنشأ حياة سيئة. من المفهوم أن الكواكب خارج النظام الشمسي يمكن أن يكون لها ظروف تشكل ركيزة
لتطور أشكال الحياة.
هل هناك حقا "حياة" على المريخ؟
الجواب يعتمد على السائل أو علاقاته العامة. ويرى البعض أنه حتى لو كانت النتائج التي توصلت إليها ناسا حول الحياة على المريخ صحيحة، فلا يزال من الأفضل استثمار الوسائل المالية الضخمة في تنمية الحياة على الأرض، بدلا من "إلقاء" ثروات ضخمة في الفضاء. أولئك الذين يعارضون النتائج المذكورة أعلاه يزعمون أن إعلانات ناسا المثيرة تهدف إلى العلاقات العامة، لخلق رأي عام متعاطف مع أبحاث الفضاء وجمع التمويل لها. وبالفعل، كان النشر ناجحًا للغاية، وأعلن رئيس الولايات المتحدة مؤخرًا عن تخصيص موارد كبيرة لوكالة ناسا. تجدر الإشارة إلى أن الإعلانات تم توزيعها بعد أن تعرضت وكالة الفضاء الأمريكية لأزمة كبيرة في شعبيتها في السنوات الأخيرة. ويزعم المعارضون أيضًا أن النشر تم عن قصد، قبل قرارات الإدارة والكونغرس بشأن ميزانية ناسا.
إن مسألة جوهر الحياة وإمكانية أصلها خارج الأرض مثيرة ورائعة. والسؤال الذي يشغل الكثيرين، والذي شغل البشرية في الماضي منذ مئات السنين، هو هل نحن وحدنا في الكون أم أن لدينا جيران أحياء لم نتمكن بعد من مقابلتهم؟ هناك عدد لا يحصى من قصص الخيال العلمي عن كائنات خارج كوكب الأرض تأتي لزيارتنا في نشرات الأخبار الصباحية. لكن هل لدى العلم "قصة حقيقية" عن هذا الوقت؟
حياة خارج كوكب الأرض؟ سوف ننتظر و نرى.
* * *
المزيد عن المريخ
اليوم الغلاف الجوي المريخي رقيق، درجة الحرارة فيه أقل بكثير من الصفر، لذلك تتجمد المياه الموجودة فيه. تطفو سحب رقيقة من الماء على سطح المريخ. وفي الشتاء ترى قبة بيضاء فوق القطب "الشمالي"، ربما تكون من ثاني أكسيد الكربون المتجمد.
وفي الصيف يختفي الجزء الشمالي الرمادي ويتدفق نحو القطب "الجنوبي". توجد تحت سطح المريخ طبقة من الجليد سمكها متر واحد، تسمى التربة الصقيعية.
وكما ذكرنا، فمن الممكن أنه منذ حوالي 3.6 مليار سنة كانت الظروف مناسبة للنشاط البيولوجي. ومع مرور العصور، اختفت نهر أنكانس، لكن بقايا قنوات النهر لا تزال مرئية بوضوح في الصور الفوتوغرافية. اليوم الغلاف الجوي مستنزف والكوكب جاف وبارد وقاحل.
لماذا اختفت المسطحات المائية السائلة من المريخ؟ ويُعتقد أن مجموعة من الظواهر المتعددة تسببت في ذلك، من بينها النشاط البركاني الذي أدى إلى زيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون. وقد أدى ذلك إلى ظاهرة الاحتباس الحراري وزيادة درجة حرارة النجم وغلافه الجوي. تسببت الزيادة في درجة الحرارة في اختفاء الماء السائل. تبخرت واختفت، وربما بقيت فقط في المناطق القطبية. ويعتقد البعض أن التغيرات المناخية حدثت على سطح المريخ بعد تغير مداره حول الشمس.
شكر للبروفيسور رافائيل أيكن، الجامعة العبرية في القدس، والبروفيسور جوليان تشيلي فلوريس من المعهد الدولي للفيزياء النظرية في تريسات، إيطاليا
* الدكتور يوسف زكباخ خبير في علوم النبات وعضو فريق الإشراف والتوجيه لمدرسي الكيمياء بإدارة تعليم المستوطنات بوزارة التربية والتعليم.
من: كتيب 2000 تقريباً، 13 شتاء 1997
