منذ مليارات السنين، على قاع البحيرة القديمة لفوهة غيل على كوكب المريخ، هز اكتشاف مفاجئ أسس فهمنا لماضي الكوكب الأحمر. اكتشفت مركبة كيوريوسيتي، وهي روبوت تابع لوكالة ناسا مصممة لاستكشاف سطح المريخ، صخورًا تحتوي على معدن موجود عادة على الأرض في بيئات البحيرات، وهو أكسيد المنغنيز. وقد ترك هذا الاكتشاف الغريب العلماء في حيرة من أمرهم، لأنه يشير إلى أن المريخ ربما تمتع بظروف مناسبة للحياة في زمن ما، تمامًا مثل الأرض. ولكن كيف انتهى الأمر بهذا المعدن، وهو أمر بالغ الأهمية للعمليات البيولوجية على كوكبنا، على المريخ؟
قام فريق الباحثين بقيادة عالم الكيمياء الجيولوجية باتريك جاسدا من مختبر لوس ألاموس الوطني، بدراسة الصخور وتحليل البيانات باستخدام أداة ChemCam الخاصة بالمركبة الفضائية كيوريوسيتي. وكشفت تحقيقاتهم أن رواسب أكسيد المنغنيز في صخور المريخ وفيرة بشكل مدهش، تشبه إلى حد كبير تلك الموجودة في البحيرات على الأرض. ولكن هنا يكمن اللغز: ما هي الآلية التي يمكن أن تؤدي إلى تكوين هذه الرواسب على المريخ، وهو كوكب خالي من الأكسجين والحياة كما نعرفه اليوم؟
أحواض البحيرات المريخية القديمة: نافذة على الماضي
عندما ننظر إلى سماء الليل، نرى كوكب المريخ من سمائنا في مشهد رائع، ولونه المحمر يلمع كمنارة للغموض. لعدة قرون، انجذب البشر إلى إمكانية الحياة خارج الأرض، وكان المريخ منذ فترة طويلة هدفًا رئيسيًا في البحث عن إجابات. ولكن ماذا لو قلنا لك أن المريخ كان في يوم من الأيام موطنًا لبحيرات شاسعة متلألئة تعج بإمكانات الحياة؟
وبمرور مليارات السنين سريعًا، نجد أنفسنا نقف على حافة حفرة غيل، وهي قاع بحيرة قديمة تمت دراستها على نطاق واسع بواسطة المركبة الفضائية كيوريوسيتي. وبينما نستكشف الصخور والرواسب الرسوبية، تبدأ نافذة على الماضي في الانكشاف رويدًا رويدًا، لتكشف عن أسرار كانت مخفية على مدى الدهر.
تعتبر قيعان البحار، مثل تلك الموجودة في حفرة غيل، نوافذ فريدة من نوعها على تاريخ الكوكب. مثل لقطة متحجرة، فإنها تلتقط جوهر حقبة ماضية، وتحافظ على الظروف والعمليات التي شكلت بيئة المريخ. ومن خلال دراسة قيعان البحيرات القديمة هذه، يمكن للعلماء إعادة بناء المناخ والجيولوجيا، وحتى إمكانية الحياة على المريخ.
لدى قيعان بحيرات المريخ الكثير لتعلمنا إياه. إنهم يحملون قصة كوكب كان مختلفًا تمامًا عن المناظر القاحلة التي نراها اليوم. لعب الماء، وهو العنصر الأساسي للحياة، دورًا حاسمًا في تشكيل سطح المريخ. تدفقت الأنهار، وتشكلت البحيرات، وتغيرت المناظر الطبيعية. إنها قصة لا تزال تتكشف، وهي قصة لديها القدرة على كشف أسرار الحياة خارج الأرض.
وبينما نتعمق في قاع بحيرة المريخ، نجد أنفسنا عند تقاطع الجيولوجيا والكيمياء والبيولوجيا. إن الصخور والمعادن التي تشكل هذه الرواسب القديمة تحمل المفتاح لفهم بيئة المريخ وإمكاناتها للحياة. إنه لغز لا يزال العلماء يجمعونه معًا، وهو لغز يَعِد بالكشف عن نسيج غني من الأسرار من ماضي الكوكب الأحمر.
فك رموز اكتشاف المركبة الفضائية كيوريوسيتي
لفهم هذا اللغز، دعونا نغوص في عالم الأكسدة. على الأرض، يعتبر الأكسجين نتيجة ثانوية لعملية التمثيل الضوئي، حيث تقوم النباتات وبعض الكائنات الحية الدقيقة بتحويل ضوء الشمس إلى طاقة. تطلق هذه العملية الأكسجين في الغلاف الجوي، مما يجعل من الممكن تكوين أكسيد المنغنيز. لكن ماذا عن المريخ؟ يتكون الغلاف الجوي للكوكب الأحمر في الغالب من ثاني أكسيد الكربون، مع وجود القليل جدًا من الأكسجين. إذًا، كيف نشأ أكسيد المنغنيز؟
يخلو الغلاف الجوي للمريخ من الأكسجين، مما يصعّب تفسير كيفية تشكل أكسيد المنغنيز في المقام الأول. أحد الاحتمالات هو أن الأكسجين اللازم للأكسدة جاء من تأثيرات النيزك، والتي يمكن أن تكون قد أطلقت الأكسجين من رواسب الجليد السطحية. وبدلاً من ذلك، ربما تم إنتاج الأكسجين من خلال عمليات جيولوجية أخرى، مثل تفاعل الماء مع صخور المريخ.
ويثير اكتشاف أكسيد المنغنيز على المريخ أيضًا تساؤلات مثيرة للاهتمام حول إمكانية دعم الكوكب للحياة. على الأرض، يرتبط أكسيد المنغنيز ارتباطًا وثيقًا بالعمليات البيولوجية، حيث تعتمد العديد من الكائنات الحية الدقيقة على المعدن للحصول على الطاقة. هل يمكن أن تكون الميكروبات المريخية القديمة قد لعبت دورًا في تكوين هذه الرواسب؟
الحالة الغامضة لأكسيد المنغنيز على المريخ
بينما تستكشف المركبة الفضائية كيوريوسيتي قيعان البحيرات القديمة على كوكب المريخ، عثرت على وفرة من أكسيد المنغنيز، وهو معدن شائع في البحيرات على الأرض. لكن المثير للدهشة هو وجوده على المريخ بكميات مماثلة لتلك الموجودة على كوكبنا. ترك هذا الاكتشاف العلماء في حيرة من أمرهم، لأنه من غير الواضح كيف تواجد هذا المعدن، المرتبط بشكل معقد بالعمليات البيولوجية على الأرض، على سطح المريخ.
على الأرض، يتشكل أكسيد المنغنيز في وجود الأكسجين، وهو وفير بفضل التمثيل الضوئي والكائنات الحية الدقيقة التي تحفز تفاعلات الأكسدة. ومع ذلك، على المريخ، لا يوجد دليل على وجود حياة، ولا تزال الآلية الكامنة وراء الغلاف الجوي الغني بالأكسجين والتي من شأنها أن تمكن من تكوين أكسيد المنغنيز غير معروفة. وقد أدى هذا إلى عدد كبير من الأسئلة: كيف تشكل أكسيد المنغنيز وتركز على المريخ؟ هل كان هناك جو مشابه غني بالأكسجين على الكوكب الأحمر في الماضي؟
ولكشف هذا اللغز، لجأ العلماء إلى كاميرا ChemCam الخاصة بالمركبة Curiosity، والتي تستخدم الليزر لتبخير المعادن وتحليل تركيبها. ومن خلال دراسة أكسيد المنغنيز في الصخور الرسوبية في قاع البحيرة المريخية، اقترح الباحثون آليات مختلفة لهطول الأمطار. أحد الاحتمالات هو أنها تشكلت من خلال التفاعل بين مياه البحيرة والمياه الجوفية، وهي عملية تتطلب ظروف أكسدة عالية.
وبعد دراسة سيناريوهات مختلفة، خلص الباحثون إلى أن التفسير الأكثر احتمالا هو أن أكسيد المنغنيز تشكل على طول شاطئ البحيرة، في وجود جو غني بالأكسجين. وقد تستغرق هذه العملية آلاف السنين، نظرًا لبطء معدل تكوين أكسيد المنغنيز، الذي يعتمد على مستويات الأكسجين.
في حين أن هذا الاكتشاف أثار أسئلة أكثر من الإجابات، إلا أنه لا يمكن إنكار أن قاع بحيرة المريخ القديم يحمل أسرارًا عن بيئة صالحة للسكن وطويلة العمر. إن وجود أكسيد المنغنيز، وهو معدن يرتبط ارتباطًا وثيقًا بالحياة على الأرض، يثير الآمال في العثور على آثار للحياة القديمة على المريخ. بينما تواصل المركبة الجوالة “بيرسيفيرانس” استكشافها لبيئة الدلتا المريخية الجافة، فقد تكشف عن بصمات حيوية ومواد عضوية في الصخور الحاملة للمنغنيز، مما يوفر لمحة عن الماضي الغامض للكوكب الأحمر.
البحث عن علامات الحياة على الكوكب الأحمر
تشير النتائج التي توصل إليها الباحثون إلى أن رواسب أكسيد المنغنيز يمكن أن تكون بمثابة كنز للبصمات الحيوية، وهي علامات كيميائية للحياة يمكن أن تكون قد خلفتها الميكروبات القديمة. من المحتمل أن هذه الميكروبات، مثل نظيراتها على الأرض، اعتمدت على أكسيد المنغنيز للحصول على الطاقة، تاركة وراءها سلسلة من الأدلة لنتبعها.
إن البحث عن الحياة على المريخ لا يقتصر فقط على العثور على علامات بيولوجية؛ يتعلق الأمر بفهم تطور الحياة نفسها. هل اتبعت الحياة على المريخ مسارًا مشابهًا للحياة على الأرض، حيث لعبت الميكروبات دورًا حاسمًا في تشكيل كيمياء الكوكب؟ أم أن المريخ اتبع مسارًا مختلفًا تمامًا، مسارًا لا يمكننا حتى أن نبدأ في تخيله؟
بينما نواصل استكشاف تضاريس المريخ، فإننا لا نبحث فقط عن علامات الحياة، بل نعيد كتابة تاريخ الكوكب الأحمر. ومن يدري، ربما نكتشف الاكتشاف الأعمق في عصرنا، وهو أننا لسنا وحدنا في الكون. والآن، نريد أن نختم مقالتنا بتخيل أنك تمشي على طول شواطئ بحيرة مريخية، وتشعر بأشعة الشمس الدافئة على بشرتك، وتتأمل المياه الهادئة. إنه مشهد مألوف وغريب في نفس الوقت، حيث تمتد المناظر الطبيعية ذات اللون الأحمر الصدئ إلى أقصى حد يمكن أن تراه العين. ولكن ماذا لو عثرت وسط الهدوء على علامات الحياة؟ ربما ميكروب متحجر، محفوظ في صخور المريخ، ينتظر أن يروي قصته!
