اخیرا دانشمندان اعلام کرده‌اند که بهترین مکان ممکن برای پیدایش حیات مریخی مشخص شده و با وجود شرایط دشوار این جرم آسمانی برای میزبانی از موجودات زنده، به نظر می‌رسد که قسمت‌هایی سطح سیاره سرخ محل زندگی اشکال مختلف حیات بوده‌اند.

سطح مریخ، بر اساس تمامی اندازه‌گیری‌های انجام شده توسط دانشمندان ناسا و آژانس‌ها و دانشگاه‌های سراسر دنیا، هیچ نشانه‌ای از موجودات زنده ندارد. تنها منابع آب سیاره، یخ‌هایی دائمی در مناطق قطبی مریخ هستند و وضعیت سطحی به شکلی بوده که امکان زنده ماندن ارگانیسم‌های گوناگون روی آن وجود ندارد. با این وجود از دهه‌های گذشته شواهد مختلفی در مورد سرگذشت مرموز این جرم آسمانی جمع‌آوری شده و هر روز می‌بینیم که احتمال وجود شکلی از حیات مریخی در میلیاردها سال پیش قوی‌تر می‌شود.

گفته شده که به احتمال قوی، در گذشته منابع عظیمی از آب مایع به شکل دریاچه و یا حتی رودخانه روی مریخ قرار داشته‌اند و شواهدی که توسط فضاپیماها و مریخ‌نوردهای گوناگون جمع‌آوری می‌شوند، در تایید این موضوع هستند. روی سیاره ما هر جا اثری از آب باشد، می‌توان موجودات زنده را هم در آن محل یافت و این مسئله ما را به فکر می‌اندازد که آیا جانداران مریخی واقعا وجود داشته‌اند یا نه؟

پیدایش حیات مریخی

از طرف دیگر برخورداری از منابع آب مایع تنها شرایط لازم برای پیدایش حیات مریخی نبوده و دانشمندان در عین حال می‌پرسند که در میلیاردها سال پیش، سیاره سرخ حرارت مورد نیاز برای برخورداری از منابع آب مایع را از کجا تامین می‌کرده است؟ در آن زمان خورشید منظومه شمسی کم‌نورتر و سردتر بوده و خبری از حرارتی که امروز به سیاره‌های اطراف فرستاده می‌شود، نبود.

در پژوهشی جدید، دانشمندان جواب این سوال را گرمای ژئوترمال یا همان زمین گرمایی که از اعماق سیاره نشات می‌گرفته، اعلام کرده‌اند؛ به این ترتیب گفته شده که بهترین محل برای شکل‌گیری و زنده ماندن موجودات زنده مریخی هم زیر سطح سیاره بود.

دانشمند سیاره‌ای، لونجندرا اوجها (Lujendra Ojha) از دانشگاه راتگرز آمریکا می‌گوید که حتی اگر در مدل‌سازی‌های کامپیوتری، گازهای گلخانه‌ای مانند کربن دی اکسید و بخار آب را به اتمسفر باستانی مریخ وارد کنیم، باز هم چالش‌های فراوانی سر راه گرم و مرطوب شدن این جرم آسمانی در بلند مدت، وجود خواهند داشت.

اوجها می‌گوید که طبق پژوهش‌های او و همکارانش، مشکل سرد بودن خورشید در گذشته‌های دور در صورتی که انرژی زمین گرمایی زیادی در سیاره سرخ وجود داشته، حل می‌شود. دانشمندان مشکلات مربوط به سرد و کم‌نور بودن خورشید در دوران جوانی این ستاره را با نام پارادوکس خورشید جوان می‌شناسند و گفته شده که وجود آب مایع در سال‌های اولیه شکل‌گیری منظومه شمسی و پیدایش حیات مریخی به واسطه این پارادوکس، به احتمال قوی امکان‌پذیر نبوده است.

سرمای شدید مریخ

بررسی‌ها نشان داده که حدودا یک میلیارد سال پس از به وجود آمدن منظومه شمسی در ۴.۶ میلیارد سال قبل، گرمای خورشید حدودا ۷۰ درصد مقدار کنونی بوده و این مسئله به شکل ویژه‌ای نظریه‌های مربوط به وجود حیات در گذشته منظومه ما را به چالش می‌کشد.

حتی در حال حاضر هم مریخ سیاره‌ای سرد به حساب می‌آید و با قرار گرفتن در فاصله ۱.۵ برابر فاصله زمین و خورشید، از مرکز منظومه شمسی، تنها میزان ۴۳ درصد گرما و تشعشعاتی که سیاره ما از خورشید می‌گیرد به مریخ می‌رسد.

به این ترتیب دمای میانگین سیاره سرخ هم بسیار کمتر از زمین بوده و محاسبات نشان داده که این دما در حال حاضر ۶۳- درجه سلسیوس است. البته این میزان میانگین دما بوده و در برخی مناطق و در برخی مواقع، وضعیت گرمایی سطح از دمای انجماد آب بالاتر رفته و حتی به میزان ۳۰ درجه سلسیوس هم می‌رسد. با این وجود فشار هوای سیاره سرخ به حدی پایین است که اگر یخ را به دمای ۳۰ درجه مریخی ببریم، کریستال مورد نظر مستقیما به بخار تبدیل خواهد شد.

برخی دانشمندان معتقدند که در دوره نواچیان (Noachian)، در بین ۴.۱ تا ۳.۷ میلیارد سال پیش، مقدار زیادی آب به شکل مایع روی سیاره سرخ بوده، اما مدل‌های هواشناسی نشان می‌دهند که در آن زمان، دمای سطحی به سختی از ۰.۱۵- درجه سلسیوس بالاتر می‌رفته است.

پیدایش حیات مریخی با فرآیندهای ژئوترمال

البته باید گفت که پژوهش‌های تیم راتگرز در مورد پیدایش حیات مریخی چندان هم جدید نیست و موضوع تامین حرارت مورد نیاز برای این منظور از طریق انرژی ژئوترمال، از مدت‌ها پیش مطرح شده است؛ در واقع محققان از گذشته و با بررسی شواهد گوناگون این احتمال را مطرح کرده‌اند که حرارت ناشی از انرژی زمین گرمایی باعث شده تا آب‌های زیرزمینی مریخی در حالت مایع باقی بمانند و برای مدتی طولانی، مناطقی از زیر سطح سیاره سرخ را مرطوب نگه‌دارند.

به عنوان مثال خاک رس استخراج شده از دوره نواچیان در کنار مواد معدنی کشف شده از شهاب سنگ‌ها و شواهدی از آب‌های زیرزمینی در مناطق مختلفی از مریخ کشف شده‌اند که نظریه تامین گرما از طریق فرآیند ژئوترمال را حمایت می‌کنند.

در سیاره ما هم پدیده‌ای مشابه در زیر یخ‌های قطبی و عرض‌های جغرافیایی بالا، در جریان بوده و در زیر یخچال‌های عظیم قطبی، دریاچه‌های شگفت‌انگیزی وجود دارند؛ دلیل اصلی چنین اتفاقی پوسیدگی رادیواکتیوی عناصری مانند اورانیوم، پتاسیم و توریم در پوسته زمین بوده که حرارت ناشی این پدیده، به قسمت‌های بالاتر پوسته نفوذ می‌کند. این حرارت به خودی خود زیاد نیست، اما وقتی یخ‌های قطبی عظیم سر راه خروج آن از پوسته قرار می‌گیرند، قسمت‌های زیرین این یخچال‌ها ذوب شده و دریاچه‌های مورد نظر را به وجود می‌آورند.

گرمای درونی، فوران‌های آتش‌فشانی و شهاب سنگ‌ها

به این ترتیب اوجها و همکارانش در جستجوی بهترین مکان برای پیدایش حیات مریخی به این موضوع پرداخته‌اند که شاید در دوره نواچیان فرآیندی مشابه روی سیاره سرخ، منابع آب مایع را در زیر سطح به وجود آورده و در نهایت به پیدایش جانداران منجر شده است. برای این منظور، دانشمندان با مدل کردن تکامل ترموفیزیکال یخ، تخمین زدند که چه مقدار حرارت برای تشکیل دریاچه‌های زیر سطحی در دوران یخبندان مریخ نیاز بوده است.

در ادامه اعداد به دست آمده با وضعیت ۴ میلیارد سال پیش مریخ مقایسه شدند تا مشخص شود که آیا چنین فرآیندی عملی بوده یا خیر؟

در نهایت نتیجه گرفته شد که حرارت مورد نیاز برای چنین اتفاقی وجود داشته و از طرف دیگر، برخورد شهاب سنگ‌ها با مریخ و گرمای به وجود آمده از طریق فوران‌های آتش‌فشانی هم به این ماجرا کمک می‌کرده‌اند.

احتمال گرم و خوش آب و هوا بودن مریخ در دوره‌ای از تاریخ چند میلیارد ساله این سیاره وجود دارد، اما مدل‌سازی‌ها به ما می‌گویند که این شرایط در دراز مدت پایدار نبوده است. در واقع پدیده‌ای که باعث از دست رفتن اتمسفر ضخیم و متراکم سیاره سرخ شد، از دست رفتن میدان مغناطیسی این جرم آسمانی بود و به محض وقوع اتفاق مورد نظر در دوره نواچیان، مولکول‌های هوایی که همانند سپری محافظ سطح مریخ را از تشعشعات خورشیدی حفظ می‌کردند، در فضای بی‌انتها پخش شدند و جو سیاره میزبان خود را ترک کردند.

اوجها می‌گوید که تنها در اعماق پوسته این سیاره، گرمای ژئوترمال آب را در دراز مدت به شکل مایع نگه می‌داشته و شرایط لازم برای پیدایش حیات مریخی را فراهم می‌کرده است. به این ترتیب اگر موجودات زنده روی سطح شکل گرفته بودند، جریان آب آن‌ها را به درون پوسته برده و در منابع آب زیر سطحی نگه ‌داشته است.

برطرف کردن ابهامات پیدایش حیات مریخی

تیم اوجها معتقد بوده که در چنین شرایطی حرارت درونی مریخ در کنار واکنش‌های بین سنگ و آب، موجودات زنده مورد نظر را حفظ می‌کرده و می‌توان احتمال داد که محیط‌های زیر سطحی، محلی بلند مدت برای زندگی موجودات مورد نظر بوده‌اند.

در تحقیقات دیگری که وضعیت زیر سطحی سیاره سرخ را از طریق امواج صوتی بررسی کرده‌اند، شواهدی از وجود منابع آب مایع در این بخش از پوسته جرم آسمانی مورد نظر، در عصر حاضر پیدا شده است؛ البته دانشمندان می‌گویند که چنین مسئله‌ای ارتباط چندانی به بحث گرمایش درونی سیاره ندارد و به احتمال قوی، وجود مقدار زیادی نمک در این منابع باعث شده تا دمای انجماد آب پایین آمده و دریاچه‌ها در حالت مایع نگه داشته شوند.

از طرف دیگر نشانه‌هایی از فوران گل و مواد معدنی خیس از سطح مریخ هم کشف شده و محققان می‌گویند که فشار سطحی این جرم آسمانی باعث شده تا خاک‌های مرطوب زیر سطحی به روی سطح پرتاب شوند. البته این خاک‌ها به سرعت رطوبت خود را از دست می‌دهند، اما این مسئله هم گواه دیگری بر ادعای پیدایش حیات مریخی در منابع زیر پوسته است.

جالب است بدانید که در جولای گذشته سه ماموریت به قصد رساندن تجهیزات ساخت دست بشر به سیاره سرخ، استارت خوردند و در فوریه ۲۰۲۱ این ربات‌ها به مقصد خود می‌رسند. به نظر می‌رسد که بشریت از همیشه به پیدا کردن سؤال‌های مختلف مرتبط با وضعیت مریخ نزدیک‌تر شده است.

مقاله تیم اوجها توسط ژورنال “Science Advances” منتشر شده است.