شناسایی بهترین مناطق برای جست‌وجوی حیات باستانی در مریخ

وبگاه سایِنس دِیلی در گزارشی آورده است:

پیش از آنکه مریخ به جهان سرد و خشک امروزی تبدیل شود، باران بر سطح آن می‌بارید و آب، دره‌ها و بستر رودخانه‌ها را پر می‌کرد، از لبه دهانه‌ها سرریز می‌شد و از میان دره‌های عمیق می‌گذشت. حتی ممکن است بخشی از این آب، مسیری طولانی را طی کرده و به اقیانوس وسیعی رسیده باشد که روزگاری بخشی از این سیاره را پوشانده بود.

بر روی زمین، مناطقی که توسط سامانه‌های بزرگ رودخانه‌ای شکل گرفته‌اند، از غنی‌ترین زیست‌بوم‌های (اکوسیستم‌های) سیاره به‌شمار می‌روند. دانشمندان معتقدند محیط‌های مشابه در مریخ باستانی نیز می‌توانسته‌اند در دوره‌های حضور آب مایع، شرایط مساعدی برای حیات فراهم آورند.

نقشه‌برداری از بزرگ‌ترین سامانه‌های رودخانه‌ای باستانی مریخ

در مطالعه‌ای که در مجله آکادمی ملی علوم آمریکا (PNAS) منتشر شده، پژوهشگران دانشگاه تگزاس در آستین برای نخستین‌بار به شناسایی دقیق سامانه‌های زهکشی بزرگ رودخانه‌ای در مریخ پرداخته‌اند. منظور از این سامانه‌ها، شبکه‌های عظیم و به هم پیوسته‌ای از رودخانه‌های باستانی است که آب یک ناحیه وسیع را جمع‌آوری می‌کرده‌اند (چیزی شبیه به حوضه آبریز آمازون روی زمین). تحلیل آن‌ها ۱۶ حوضه آبریز گسترده را مشخص کرده که احتمالاً امیدوارکننده‌ترین مکان‌ها برای حیات در سیاره سرخ بوده‌اند.

تیموتی اِی. گاوج (Timothy A. Goudge)، استادیار بخش علوم زمین و سیاره‌ای و از نویسندگان این مطالعه می‌گوید: مدت‌هاست می‌دانیم در مریخ رودخانه وجود داشته، اما واقعاً نمی‌دانستیم رودخانه‌ها تا چه حد در مقیاس جهانی در سامانه‌های زهکشی بزرگ سازمان‌یافته بودند.

ترکیب داده‌ها برای دیدی سراسری

گاوج و عبدالله اس. زکی (Abdallah S. Zaki)، پژوهشگر پسادکتری، داده‌های منتشرشده پیشین درباره دره‌ها، دریاچه‌ها و مسیرهای رودخانه‌ای مریخ را یک‌جا جمع کردند. با ترکیب این اطلاعات، توانستند بفهمند این عوارض پراکنده چگونه به هم وصل شده و یک سامانه آبراهه بزرگ را تشکیل داده‌اند و سپس مساحت کلی هر یک از این سامانه‌های آبریز را محاسبه کردند.

کار آن‌ها ۱۹ دسته‌بندی اصلی از دره‌ها، جویبارها، دریاچه‌ها، دره‌های عمیق و نهشته‌های رسوبی (لایه‌های انباشته‌شده از مواد معدنی و خاک که توسط آب حمل شده‌اند) را آشکار کرد. از بین این‌ها، ۱۶ مورد، حوضه‌های آبریز به هم پیوسته‌ای را تشکیل می‌دادند که هر کدام حداقل ۱۰۰ هزار کیلومتر مربع وسعت داشتند. بر روی زمین، دانشمندان هر حوضه آبریزی که مساحتی برابر یا بیش از این حد (۱۰۰ هزار کیلومتر مربع) داشته باشد را بزرگ در نظر می‌گیرند.

این پژوهش، نخستین تلاش نظام‌مند و سراسری برای شناسایی حوضه‌های آبریز بزرگ مریخ است. زکی که هدایت این پژوهش را بر عهده داشت، می‌گوید: ما ساده‌ترین کار ممکن را انجام دادیم. فقط آن‌ها را نقشه‌برداری کردیم و کنار هم چیدیم.

چرا مریخ حوضه‌های آبریز بزرگ کمتری دارد؟

حوضه‌های آبریز بزرگ روی زمین بسیار رایج‌تر از مریخ هستند. سیاره ما ۹۱ حوضه آبریز دارد که از ۱۰۰ هزار کیلومتر مربع فراتر می‌روند. در مقایسه، بزرگ‌ترین سامانه‌های رودخانه‌ای مریخ نقش بسیار پررنگ‌تری در شکل‌دهی به سیاره داشته‌اند. آن‌ها تنها حدود ۵ درصد از زمین‌های باستانی مریخ را پوشش می‌دهند، اما مسئول تقریباً ۴۲ درصد از کل موادی هستند که توسط رودخانه‌های مریخ، فرسایش یافته‌اند.

زکی می‌گوید از آنجا که رسوبات، مواد مغذی را حمل می‌کنند، این مکان‌ها اهداف اصلی در جست‌وجوی شواهد حیات گذشته محسوب می‌شوند؛ البته تحقیقات بیشتری برای تعیین دقیق محل نهایی این رسوبات لازم است. او توضیح می‌دهد: هرچه مسافت طولانی‌تر باشد، آب مدت بیشتری با سنگ‌ها تعامل دارد، بنابراین احتمال واکنش‌های شیمیایی که می‌توانند به نشانه‌های حیات تبدیل شوند، بیشتر است.

اهداف کلیدی برای مأموریت‌های آینده مریخ

بخش بزرگی از مریخ نه از شبکه‌های آبی یکپارچه، بلکه از ده‌ها حوضه آبریز کوچک و پراکنده تشکیل شده است. هر کدام از این حوضه‌های کوچک، ممکن است روزگاری شرایط مساعدی برای شکل‌گیری حیات فراهم کرده باشند. با این حال، پژوهشگران بر این باورند که آن ۱۶ حوضه آبریز بزرگ که در این مطالعه شناسایی شدند، به‌مراتب هدفی جذاب‌تر و اولویت‌دار برای مأموریت‌های آینده به‌شمار می‌روند. دلیل این اولویت واضح است: این حوضه‌های بزرگ، مواد مغذی بیشتری را در رسوبات خود جمع کرده‌اند و احتمال حفظ نشانه‌های احتمالی حیات در آن‌ها بسیار بیشتر است.

همان‌طور که تیموتی گاوج توضیح می‌دهد: این یافته‌ها به‌طور مستقیم به ما می‌گوید که باید تلسکوپ‌ها و مریخ‌نوردهای آینده خود را به سمت کدام مناطق مهم مریخ هدایت کنیم.

این پژوهش بار دیگر نشان می‌دهد که مطالعه سامانه‌های آبی باستانی مریخ، نه تنها گذشته این سیاره را برایمان روشن می‌کند، بلکه نقشه راهی برای یافتن پاسخ یکی از بزرگ‌ترین پرسش‌های انسان ارائه می‌دهد: آیا زمانی در جایی به جز زمین، حیات وجود داشته است؟