على مدى أجيال ، حلم الكثيرون باليوم الذي سيكون فيه من الممكن أن تطأ قدمه المريخ - المعروف أيضًا. كوكب "الأرض التوأم". وفي السنوات القليلة الماضية ، كشف العديد من المدارات والهبوط والرحلات عن أدلة على وجود مياه سابقة على كوكب المريخ ، ناهيك عن إمكانية استمرار وجود المياه تحت الأرض. عززت هذه النتائج الرغبة في إرسال بعثات طواقم إلى المريخ ، ناهيك عن مقترحات إنشاء مستعمرة هناك.
ومع ذلك ، قد يبدو هذا الحماس مضللاً قليلاً عندما تفكر في جميع التحديات التي تطرحها البيئة المريخية. بالإضافة إلى كون سطح المريخ اليوم شديد البرودة وعرضة لكثير من الإشعاع ، فهو جاف للغاية أيضًا. وفقًا لدراسة جديدة قادها باحثون من مركز أبحاث أميس التابع لوكالة ناسا ، فإن تربة المريخ أكثر جفافًا بنحو 1000 مرة من بعض المناطق الأكثر جفافًا على الأرض.
الدراسة بعنوان "قيود على النشاط الأيضي للكائنات الحية الدقيقة في التربة السطحية أتاكاما المستمدة من المؤشرات الحيوية الحرارية: الآثار المترتبة على قابلية المريخ وكشف المؤشرات الحيوية", ظهر مؤخرا في المجلة علم الأحياء الفلكية. قاد الدراسة أعضاء من مركز ناسا أميس للأبحاث وتضم باحثين من معهد جورجيا للتكنولوجيا ومركز كارل ساجان في معهد SETI ومركز Centro de Astrobiologia (INTA-CSIC) ومركز ناسا جودارد لرحلات الفضاء وماساتشوستس. معهد التكنولوجيا.
من أجل دراستهم ، سعى فريق البحث لتحديد ما إذا كانت الكائنات الحية الدقيقة يمكن أن تعيش في ظل أنواع الظروف الموجودة على كوكب المريخ. للإجابة على هذا السؤال ، سافر الفريق إلى صحراء أتاكاما في تشيلي ، على مساحة 1000 كيلومتر (620 ميل) من الأراضي على الساحل الغربي لأمريكا الجنوبية. مع متوسط هطول الأمطار من 1 إلى 3 مم فقط (0.04 إلى 0.12 بوصة) في السنة ، تُعرف صحراء أتاكاما بأنها أكثر الأماكن غير القطبية جفافًا في العالم.
ومع ذلك ، فإن صحراء أتاكاما ليست جافة بشكل موحد ، وتعاني من مستويات مختلفة من هطول الأمطار اعتمادًا على خط العرض. من الطرف الجنوبي إلى الطرف الشمالي ، يتغير هطول الأمطار السنوي من بضعة مليمترات من الأمطار سنويًا إلى بضعة مليمترات فقط من الأمطار في العقد الواحد. توفر هذه البيئة فرصة للبحث عن الحياة عند انخفاض مستويات هطول الأمطار ، مما يسمح للباحثين بوضع قيود على قدرة الكائنات الحية الدقيقة على البقاء.
تقع في الطرف الشمالي للصحراء (فيما يعرف بمنطقة أنتوفاغاستا) حيث تصبح الظروف أشبه بالمريخ. هنا ، يبلغ متوسط هطول الأمطار السنوي 1 مم فقط في السنة ، مما جعلها وجهة شهيرة للعلماء الذين يتطلعون إلى محاكاة بيئة المريخ. بالإضافة إلى معرفة ما إذا كانت الميكروبات قادرة على البقاء في هذه الظروف الجافة ، سعى الفريق أيضًا لتحديد ما إذا كانت قادرة على النمو والتكاثر.
كما أوضحت ماري بيت ويلهلم - عالمة الأحياء الفلكية في معهد جورجيا للتكنولوجيا ، ومركز أبحاث أميس التابع لناسا ، والمؤلفة الرئيسية للدراسة الجديدة - في بيان صحفي أصدرته وكالة ناسا مؤخرًا:
"على الأرض ، نجد دليلاً على الحياة الميكروبية في كل مكان. ومع ذلك ، في البيئات القاسية ، من المهم معرفة ما إذا كان الميكروب ساكنًا وبالكاد على قيد الحياة ، أو أنه على قيد الحياة وبصحة جيدة ... من خلال معرفة ما إذا كانت الميكروبات على قيد الحياة في المناطق شديدة الجفاف على الأرض وكيف ، نأمل أن نفهم بشكل أفضل إذا كان المريخ قد الحياة الجرثومية وما إذا كانت ستستمر حتى اليوم ".
بعد جمع عينات التربة من جميع أنحاء صحراء أتاكاما وإعادتها إلى مختبرهم في أميس ، بدأ فريق البحث بإجراء اختبارات لمعرفة ما إذا كانت عينات الكائنات الحية الدقيقة الخاصة بهم أظهرت أي مؤشر على علامات الإجهاد. هذه هي الطريقة الرئيسية التي يمكن من خلالها إظهار أن الحياة تنمو ، حيث أن الكائنات الحية في حالة نائمة (أي على قيد الحياة فقط) لا تظهر أي علامات لعلامات الإجهاد.
على وجه التحديد ، بحثوا عن تغييرات في البنية الدهنية للأغشية الخارجية للخلايا ، والتي عادة ما تصبح أكثر صلابة استجابة للضغط. ما وجدوه هو أنه في الأجزاء الأقل جفافا من صحراء أتاكاما ، كان مؤشر الضغط هذا موجودًا. ولكن من الغريب أن هذه المؤشرات نفسها كانت مفقودة في المناطق الأكثر جفافاً في الصحراء حيث ستكون الميكروبات أكثر ضغطًا.
بناءً على هذه النتائج وغيرها ، خلص الفريق إلى وجود خط انتقالي للكائنات الحية الدقيقة في بيئات مثل صحراء أتاكاما. على جانب واحد من هذا الخط ، يكفي وجود كميات دقيقة من الماء حتى تظل الكائنات الحية قادرة على النمو. على الجانب الآخر ، البيئة جافة جدًا بحيث يمكن للكائنات الحية أن تعيش لكنها لن تنمو وتتكاثر.
تمكن الفريق أيضًا من العثور على أدلة على وجود ميكروبات ماتت في عينات التربة في أتاكاما لمدة 10000 عام على الأقل. لقد تمكنوا من تحديد ذلك من خلال فحص الأحماض الأمينية للميكروبات ، التي هي لبنات بناء البروتينات ، وفحص معدل تغير تركيبها. كان هذا الاكتشاف مفاجئًا إلى حد ما ، نظرًا لأنه من النادر جدًا العثور على بقايا الحياة القديمة على سطح الأرض.
بالنظر إلى أن المريخ أكثر جفافاً 1000 مرة من الأجزاء الأكثر جفافاً في أتاكاما ، فإن هذه النتائج لم تكن مشجعة للأنباء لأولئك الذين يأملون أن الحياة الميكروبية ستظل موجودة هناك. ومع ذلك ، فإن حقيقة أن بقايا الحياة الميكروبية الماضية تم العثور عليها في المناطق الأكثر جفافاً في صحراء تشيلي - والتي كانت ستوجد عندما كانت الظروف رطبة وتم الحفاظ عليها جيدًا - هي أخبار جيدة جدًا عندما يتعلق الأمر بالبحث عن الحياة الماضية على كوكب المريخ .
بشكل أساسي ، إذا كانت الحياة الميكروبية موجودة على كوكب المريخ مرة أخرى عندما كانت بيئة أكثر دفئًا ورطوبة ، فقد لا تزال آثار تلك الحياة القديمة موجودة. كما أوضح فيلهلم:
"قبل أن نذهب إلى كوكب المريخ ، يمكننا استخدام Atacama كمختبر طبيعي ، واستنادًا إلى نتائجنا ، قم بتعديل توقعاتنا لما قد نجده عندما نصل إلى هناك. قد تكون معرفة سطح المريخ اليوم جافًا جدًا بحيث لا يمكن للحياة أن تنمو ، لكن آثار الميكروبات يمكن أن تستمر لآلاف السنين تساعدنا في تصميم أدوات أفضل ليس فقط للبحث عن الحياة على سطح الكوكب وتحته ، ولكن لمحاولة فتح أسرار ماضيها البعيد. "
في المستقبل ، مهمات مثل ناسا مارس 2020 ستسعى المركبة المتجولة لشراء عينات من التربة المريخية. إذا تم إجراء "رحلة إلى المريخ" المقترحة من وكالة ناسا بحلول عام 2030 كما هو مخطط ، فيمكن عندئذٍ إعادة هذه العينات إلى الأرض لتحليلها. مع الحظ ، ستكشف عينات التربة هذه عن أدلة على الحياة الماضية وتثبت أن المريخ كان يومًا كوكبًا صالحًا للسكن!
