ما هو المشترك بين الفحم والنفط الخام والكمأ؟ إنطلق. سننتظر.
الجواب هو الثيوفينات ، وهو جزيء يتصرف كثيرًا مثل البنزين. يحتوي الزيت الخام والفحم والكمأ على الثيوفين. لذا قم ببعض المواد الأخرى. وجد MSL Curiosity ثيوفينيس على كوكب المريخ ، وعلى الرغم من أن هذا لا يثبت بشكل قاطع أن المريخ استضاف الحياة مرة واحدة ، إلا أن اكتشافه يعد معلمًا مهمًا للمركبة. خصوصا أن الكمأ على قيد الحياة ، وكان النفط والفحم ، نوعا ما.
ويذكرنا اقتباس من موقع Curiosity التابع لناسا على الويب بمهمة المركبة: "تم تصميم Curiosity لتقييم ما إذا كان للمريخ يومًا بيئة قادرة على دعم أشكال الحياة الصغيرة التي تسمى الميكروبات. وبعبارة أخرى ، فإن مهمتها هي تحديد "قابلية السكن" على الكوكب.
يعتقد زوجان من جامعة برلين التقنية أن ثيوفينيس كوريوسيتي الموجود على المريخ يمكن أن يكون توقيعًا من حياة المريخ المبكرة. إذا كانوا على حق ، كان المريخ ، في وقت ما ، يسكنه أشكال حياة بسيطة. لقد قدموا النتائج التي توصلوا إليها في ورقة جديدة.
الزوجان هما ديرك شولز-ماكوتش وجاكوب هاينز. Schulze-Makuch هو أيضًا أخصائي علم الفلك في جامعة ولاية واشنطن. ورقتهم بعنوان "Thiophenes on Mars: Biotic or Abiotic Origin؟" نشر في مجلة Astrobiology.
وجدت منظمة MSL Curiosity الثيوفينات في رواسب المريخ. إنه واحد من عدد الجزيئات المثيرة للاهتمام الموجودة على المريخ والتي قد يكون لها أصل حيوي. يمكن أن يكون للثيوفينيات أيضًا أصل غير حيوي من خلال عملية التحول ، وهي تغيرات فيزيائية وكيميائية تحدث عندما تصبح الرواسب صخرًا رسوبيًا.
من أجل العثور على الثيوفين في رواسب المريخ ، كان على الفضول أولاً تسخين العينة فوق 500 درجة مئوية. ثم قام Curiosity بفحصها باستخدام أداة SAM (تحليل العينات في المريخ). قامت SAM بتحليل الغازات الخارجة من العينة باستخدام مطياف الكتلة اللوني للغاز. SAM هو في الواقع ثلاث أدوات في جهاز واحد ، ويبحثون معًا عن المواد الكيميائية العضوية.
قال ديرك شولز-ماكوتش في بيان صحفي: "حددنا عدة مسارات بيولوجية للثيوفين تبدو أكثر احتمالية من المواد الكيميائية ، لكننا ما زلنا بحاجة إلى دليل". "إذا وجدت الثيوفينات على الأرض ، فستعتقد أنها بيولوجية ، ولكن على كوكب المريخ ، بالطبع ، يجب أن يكون الشريط لإثبات أنه يجب أن يكون أعلى قليلاً."
يحتوي الثيوفينين على بنية تشير إلى أصل حيوي محتمل. لديهم أربع ذرات كربون وذرة كبريت واحدة مرتبة في حلقة ، مع ذرات الهيدروجين. الهيدروكربونات هي عناصر أساسية في الكيمياء العضوية ، وجزيئات الهيدروكربون التي تحتوي على ذرات الكبريت جزء مهم من دراسة الكيمياء العضوية.
هناك مصادر غير بيولوجية للثيوفين. يمكن إنشاؤها بواسطة تأثيرات النيزك ، ومن خلال عملية تسمى اختزال الكبريتات الحرارية الكيميائية ، حيث يتم تسخين المركبات فوق 120 درجة مئوية (248 فهرنهايت).
لكن المصادر البيولوجية للثيوفين هي الأكثر إثارة للاهتمام. في الماضي البعيد ، ربما قبل حوالي 3 مليارات سنة ، كان المريخ مكانًا مختلفًا كثيرًا. من المحتمل أن يكون لديها بيئة دافئة ورطبة يمكن أن تؤوي الحياة. يمكن لهذه البكتيريا القديمة أن تسهل عملية تقليل الكبريتات بيولوجيًا ، مما أدى إلى الثيوفينات التي اكتشفها الفضول.
تتحرك التكنولوجيا بسرعة. كان الفضول أكثر تقدمًا بكثير من سابقيه روح وفرصة. ويستخدم تقنية تكسر الجزيئات الكبيرة إلى جزيئات أصغر لتحليلها. ولكن عندما تصل مركبة المريخ القادمة ، وهي بعثة ExoMars التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية ، إلى الكوكب الأحمر ، فستجلب تكنولوجيا أكثر تقدمًا.
إن MOMA من ExoMars (محلل جزيء المريخ العضوي) هو أداة علم الأحياء الفلكية الأولى على متن ExoMars ، وهو أيضًا أكبر أداة. إنها أكثر دقة من أداة Curiosity ولا تعتمد على التجزؤ لدراسة الجزيئات. ستسمح MOMA بجمع ودراسة الجزيئات الأكبر.
ستستخدم MOMA مفهوم المثلية الجنسية لتحديد الجزيئات على أنها إما أحيائية أو غير أحيائية ، وهو أمر لا يمكن أن يفعله فضول MSL. المثلية الجنسية هي خاصية الأحماض الأمينية والسكريات. يمكن أن تأتي العديد من الجزيئات العضوية الضرورية للحياة ، بما في ذلك الأحماض الأمينية والسكريات ، في كل من أنواع اليد اليسرى واليمنى ، ويشار إليها باسم chirility.
في حياة الأرض ، 19 من أصل 20 من الأحماض الأمينية هي متجانسة واليسار ، في حين أن السكريات ، التي هي جزء من الحمض النووي الريبي والحمض النووي ، هي متجانسة ويمينية. المثلية أمر ضروري لعملية التمثيل الغذائي بكفاءة. لكن نفس المواد الكيميائية المنتجة في المختبر سيكون لها وفرة متساوية من الأنواع اليسرى واليمينية. الفكرة الأساسية هي أنه إذا وجدنا لبنات حياة متجانسة للحياة ، فمن المحتمل أن يكون لها مصدر بيولوجي.
يمكن لنسب النظائر أيضًا أن تفرق بين الذرات نفسها مع أصول أحيائية أو غير أحيائية. يعتقد Schulze-Makuch and Heinze ، مؤلفا هذه الورقة ، أنه يجب استخدام بعض البيانات من عربة ExoMars للبحث أيضًا عن نظائر الكربون والكبريت. على وجه الخصوص ، النظائر الأخف على حد سواء. يعتقدون أنه من المرجح أن نجد أصلًا بيولوجيًا.
وقال شولتز ماكوتش "الكائنات الحية" كسولة ". يفضلون استخدام اختلافات النظائر الخفيفة للعنصر لأنه يكلفهم طاقة أقل".
تميل أشكال الحياة إلى تغيير التوازن بين النظائر الخفيفة والنظائر الثقيلة للعناصر التي تنتجها. وتختلف هذه النسبة عن النسبة في العناصر نفسها في الكتل البنائية الخاصة بهم. هذه "علامة على الحياة" بحسب شولز ماكوتش.
النقاش حول الحياة على كوكب المريخ مستمر منذ عقود. عندما كانت مركبات الفايكنج على كوكب المريخ في عام 1976 ، أجروا أول قياسات في الموقع ، بحثًا عن المركبات العضوية. ما وجدوه لا يزال مثيرًا للجدل إلى حد ما اليوم ، لأنه لم تكن أي تجارب معملية قادرة على إعادة إنشاء هذه النتائج بالكامل. ومع ذلك ، يعتقد على نطاق واسع في المجتمع العلمي أن نتائج الفايكنج يمكن تفسيرها من خلال مصادر غير حيوية.
إن طراد ExoMars هو خطوتنا التالية في فهم قابلية السكن للمريخ القديمة. قد تقربنا نتائجها التجريبية خطوة واحدة إلى معرفة ما إذا كان المريخ قد استضاف الحياة مرة واحدة. ولكن للأسف ، قد لا تصل بنا جميعًا إلى هذا الاستنتاج.
قال شولزي ماكوش ، "كما قال كارل ساجان ،" إن المطالبات غير العادية تتطلب أدلة غير عادية ". "أعتقد أن الدليل سيتطلب حقًا أن نرسل أشخاصًا بالفعل إلى هناك ، وأن رائد الفضاء ينظر من خلال المجهر ويرى ميكروبًا متحركًا."
أكثر:
- بيان صحفي: وجدت الدراسة الجزيئات العضوية التي اكتشفها Curiosity Rover تتوافق مع الحياة المبكرة على كوكب المريخ
- دراسة منشورة: الثيوفين على المريخ: أصل حيوي أم غير حيوي؟
- أداة تحليل جزيئات المريخ العضوية (MOMA): توصيف المواد العضوية في رواسب المريخ
