الحياة على المريخ؟ من الممكن أن تكون الجزيئات الحيوية القديمة مختبئة في الجليد

دراسة أجراها علماء في ولاية بنسلفانيا و ناسا يوضح أن الجزيئات الحيوية السليمة من الميكروبات النائمة تتحلل بشكل أبطأ بكثير في جليد الماء النقي مما تفعله في عينات التربة المختلطة.

ربما لا تزال الميكروبات القديمة، أو آثارها، محفوظة داخل الجليد المريخي، في انتظار اكتشافها من خلال البعثات المستقبلية إلى الكوكب الأحمر. من خلال إعادة خلق ظروف شبيهة بالمريخ في التجارب المعملية، أظهر باحثون من مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا وولاية بنسلفانيا أن أجزاء من الجزيئات المكونة للبروتين من بكتيريا الإشريكية القولونية يمكن أن تبقى على قيد الحياة لأكثر من 50 مليون سنة عندما تكون محاصرة في التربة الصقيعية على المريخ أو القمم الجليدية، حتى في ظل التعرض المستمر للإشعاع الكوني.

الدراسة التي نشرت في علم الأحياء الفلكي، يقترح أن تقوم البعثات بالبحث عن الحياة المريخ وينبغي التركيز على المناطق التي يهيمن عليها الجليد النقي أو التربة الصقيعية الغنية بالجليد بدلا من الصخور أو الطين أو التربة.

يقول كريستوفر هاوس، المؤلف المشارك وأستاذ علوم الأرض التابع لمعاهد هاك لعلوم الحياة ومعهد أنظمة الأرض والبيئة، ومدير اتحاد ولاية بنسلفانيا لعلوم وتكنولوجيا الكواكب والكواكب الخارجية: “إن خمسين مليون سنة أكبر بكثير من العمر المتوقع لبعض رواسب الجليد السطحية الحالية على المريخ، والتي غالبًا ما تكون أقل من مليوني سنة، مما يعني أن أي حياة عضوية موجودة داخل الجليد سيتم الحفاظ عليها”. “وهذا يعني أنه إذا كانت هناك بكتيريا بالقرب من سطح المريخ، فيمكن للبعثات المستقبلية العثور عليها.”

محاكاة التعرض لإشعاع المريخ

قام فريق البحث، بقيادة المؤلف المقابل ألكسندر بافلوف، عالم الفضاء في ناسا جودارد والذي حصل على درجة الدكتوراه في علوم الأرض في ولاية بنسلفانيا في عام 2001، بوضع بكتيريا الإشريكية القولونية في أنابيب اختبار محكمة الغلق مملوءة بجليد الماء النقي. وتم جمع عينات إضافية من الإشريكية القولونية مع الماء والمواد الشائعة في رواسب المريخ، بما في ذلك الصخور الغنية بالسيليكات والطين.

وبعد تجميد العينات، نقلها الباحثون إلى غرفة إشعاع جاما في ولاية بنسلفانيا مركز علوم وهندسة الإشعاع، يتم تبريده إلى -60 درجة فهرنهايت لتتناسب مع درجات الحرارة الموجودة في المناطق الجليدية على سطح المريخ. تم بعد ذلك تعريض العينات لإشعاع يعادل 20 مليون سنة من الأشعة الكونية على سطح المريخ، وتم إغلاقها بالفراغ، وإعادتها إلى وكالة ناسا جودارد في ظل ظروف باردة للأحماض الأمينية. حامض تحليل. ثم قام الفريق بوضع نموذج لثلاثين عامًا إضافية من التعرض للإشعاع للوصول إلى إجمالي مدة المحاكاة البالغة 50 مليون سنة.

الجليد النقي يبطئ التحلل الجزيئي

في العينات المجمدة في الماء المثلج النقي، أكثر من 10% من الأحماض الأمينية من بكتيريا الإشريكية القولونية نجت من فترة المحاكاة البالغة 50 مليون سنة. وفي المقابل، فإن العينات الممزوجة برواسب شبيهة بالمريخ تحللت بشكل أسرع بعشر مرات ولم تستمر. أ دراسة 2022 وقد أظهرت نفس مجموعة أبحاث ناسا بالفعل أن الأحماض الأمينية المحفوظة في خليط من 10% من جليد الماء و90% من تربة المريخ تم تدميرها بسرعة أكبر من تلك الموجودة في الرواسب وحدها، مما يسلط الضوء على الدور الوقائي للثلج النقي.

وقال بافلوف: “بناءً على نتائج دراسة عام 2022، كان يُعتقد أن المواد العضوية الموجودة في الجليد أو الماء وحده سيتم تدميرها بسرعة أكبر من خليط الماء بنسبة 10%”. “لذا، كان من المفاجئ أن نجد أن المواد العضوية الموضوعة في جليد الماء وحده يتم تدميرها بمعدل أبطأ بكثير من العينات التي تحتوي على الماء والتربة”.

وافترض الباحثون أن هذا التدهور يمكن أن يكون بسبب طبقة زلقة تتشكل في المناطق التي يلامس فيها الجليد المعادن، مما يسمح للإشعاع بالوصول إلى الأحماض الأمينية وتدميرها.

وقال بافلوف: “أثناء وجودها في الجليد الصلب، تتجمد الجزيئات الضارة الناتجة عن الإشعاع في مكانها وقد لا تتمكن من الوصول إلى المركبات العضوية”. “تشير هذه النتائج إلى أن الجليد النقي أو المناطق التي يهيمن عليها الجليد هي مكان مثالي للبحث عن المواد البيولوجية الحديثة على المريخ.”

الآثار المترتبة على ما هو أبعد من المريخ

بالإضافة إلى اختبار الظروف على المريخ، اختبر الباحثون أيضًا المواد العضوية في درجات حرارة مماثلة لتلك الموجودة على سطح المريخ أوروبا، قمر جليدي كوكب المشتريو إنسيلادوس، قمر جليدي زحل. ووجدوا أن درجات الحرارة الأكثر برودة هذه قللت من معدل التدهور.

وهذه النتائج مشجعة ل مهمة أوروبا كليبر التابعة لناساوقال بافلوف إن المشروع سيستكشف القشرة الجليدية ومحيط أوروبا، رابع أكبر أقمار كوكب المشتري البالغ عددها 95 قمرا. تم إطلاق يوروبا كليبر في عام 2024، وستسافر مسافة 1.8 مليار ميل للوصول إلى كوكب المشتري في عام 2030. وستجري 49 رحلة طيران قريبة من أوروبا لتقييم ما إذا كانت هناك أماكن تحت السطح يمكن أن تدعم الحياة.

لاستكشاف الجليد على المريخ، كانت بعثة NASA Mars Phoenix لعام 2008 أول من قام بالتنقيب والتقاط صور للجليد في الدائرة القطبية الشمالية المكافئة للمريخ.

وقال هاوس: “هناك الكثير من الجليد على المريخ، ولكن معظمه يقع تحت السطح مباشرة”. “تحتاج المهام المستقبلية إلى مثقاب كبير بما يكفي أو مغرفة قوية للوصول إليه، على غرار تصميم وقدرات فينيكس.”

المرجع: “التحلل الإشعاعي البطيء للأحماض الأمينية في ظروف التربة الصقيعية الشبيهة بالمريخ: تطبيقات للبحث عن حياة موجودة على المريخ” بقلم ألكسندر أ. بافلوف، وهانا إل. ماكلين، وكيندرا ك. فارنسورث، ودانييل بي. جلافين، وجيمي إي. إلسيلا، وجيسون بي. دوركين، وزيدان تشانغ، وكريستوفر إتش هاوس، 12 سبتمبر 2025، علم الأحياء الفلكي.
دوى: 10.1177/15311074251366249

قام برنامج تمويل العلماء الداخلي لقسم علوم الكواكب التابع لناسا من خلال حزمة عمل الأبحاث المعملية الأساسية في مركز جودارد لرحلات الفضاء بدعم هذا البحث.

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.