تنها جانسخت‌ترین ارگانیسم‌ها می‌توانند در یکی از سردترین چشمه‌های زمین رشد کنند. بههمین دلیل، لایل وایت در تابستان سالهای ۲۰۱۷ و ۲۰۱۹ با بالگرد عازم چشمه‌های لاست همر در یکی از شمالی‌ترین نواحی کانادا به نام نوناووت شد. این چشمه‌ای آب شور با یخ، برف، سنگ‌های رسوبی نمکی و لایه‌ای یخخاک محاصره و در میان کوهستان‌های بیدرخت و در جزیره‌ی خالی از سکنه‌ی اکسل‌هایبرگ در فاصله‌ی چندصدمایی قطب شمال واقع شده است.

این جزیره واقع در اقیانوس منجمد شمالی شبیه هیججای دیگری در کره زمین نیست. این‌رو، بهترین مکان برای مطالعه‌ی میکروب‌هایی است که در آب‌های شور و بسیار سرد و کم‌اکسیژن پیدا می‌شوند. لایل وایت با مطالعه‌ی این ارگانیسم‌ها امیدوار است تا احتمال پیدا کردن حیات در مناطقی با شرایط مشابه در سیاره‌های مریخ را بررسی کند.

وایت و همکاران او با چاپ گزارشی در ژورنال انجمن بین‌المللی اکولوژیک میکروبی به عنوان میکروارگانیسم‌هایی که در عمق چند سنت‌متری داخل رسوب چشمه‌ها پیدا می‌شوند، می‌شوند، می‌توانند در شرایط محیطی‌محیطی رشد کنند. بسیاری از گونه های زمینی برای ادامه حیات به طور مستقیم یا غیرمستقیم به نور خورشید وابسته هستند. اما این میکروب ها برای زنده ماندن از یک منبع انرژی شیمیایی استفاده می کنند.

مقاله مرتبط:

آن‌ها با خوردن و خوردن ترکیبات غیرآلی مانند متان و سولفیدهیدروژن انرژی خود را می‌سازند. همین موضوع باعث می‌شود در نواحی اطراف این چشمه‌ها و حتی در فواصل دورتر بوی بسیار بدی شبیه بوی تخم‌مرغ گندیده استشمام شود. خلبان بالگرد گروه تحقیقاتی از این مکان با عنوان چشمه‌های گندیده یاد می‌کند. وایت، اخترزیست‌شناس دانشگاه مک‌گیل کانادا، در اینباره می‌گوید:

این موجودات بسیار ریز سنگ‌خور هستند که اساساً مولکول‌های غیرارگانیک را می‌خورند، در شرایطی بسیار شبیه به مریخ در زندگی بسیار سرد جهانی می‌شوند.

در سال‌های گذشته، جست‌وجو برای کشف حیات بیگانه بر سیاره‌ای سرخ شده است. به‌باور، مریخ بیش از ۳ میلیون سال پیش گرم‌تر از این‌جا بوده است و اتمسفر آن خاصیت محافظت‌کننده دارد. با این‌که این سیاره به‌هیچ‌وجه شرایط میزبانی از حیات را ندارد، معتقدند میکروب‌های مریخی باستانی می‌توانند منشأ حیات در این سیاره باشند و حتی در مکان‌هایی مانند بسترهای برکه‌ای آب یخ‌زده و کثیف رشد کنند.

برف و کوه در کاناداچشمه‌ای لاست همر در جزیره‌ای اکسل هایبرگ در منطقه مرتفع قطب شمال نوناووت کانادا

با هدف جست‌وجوی شواهدی از وجود میکروارگانیسم‌های منقرض‌های بیگانه، مریخ‌نوردهای متعددی در سطح این سیاره مستقر کرده‌اند و بعداً حتی بالگرد کوچک کنترل‌شده از راه دوری نیز مسیر پیش روی یکی از این مریخ‌نوردها را پایش می‌کند. باوجوداین، مأموریت‌های نمونه‌برداری و اکتشافی در مریخ بسیار هزینه‌بر و مشکل است. درمقابل، کانادا به مریخ بسیار به ما نزدیک تر و شرایط برخی از نواحی قطبی آن شبیه به مریخ است.

وایت می‌گوید برخی از ویژگی‌های خاص به‌فرد چشمه‌ای لاست همر بسیار شبیه به شرایط مریخ است. اول از همه میزان این چشمه زیر صفر (منفی ۵ درجه‌ی سلسیوس) و شوربودن آن در حدود ۲۵ درصد است که ۱۰ بیشتر از شوری آب دریا است. گفتنی است شوری زیاد آب از یخ‌زدن آن در زیر صفر مانع می‌کند. پیش‌ازاین، موفق شده‌اند و ته‌نشست‌های نمکی در مریخ را شناسایی کنند. این رسوبات ممکن است باعث شود که شورآب در گذشته‌های دور در این سیاره باشد.

در واقع، این مکان‌ها نامساعدترین شرایط برای تشکیل حیات در سطح مریخ را داشته‌اند. آب چشمه لاست همر تقریباً مهم نیست (کمتر از یک در یک‌میلیون). این میزان کم‌اکسیژنی شاید برای شرایط زمین غیرعادی به نظر برسد. اما برای جهانهای دیگر اینطور نیست. به هر موجودی که در شرایط خاصی زنده بماند، سخت‌زی می گویند؛ چراکه در شرایط بسیار دشوار و مرز بین مرگ و زندگی به تقلا برای زنده ماندن ادامه می‌دهد.

وایت و همکارانش در هریک از سفرهای خود به مناطق دورافتاده‌ای کانادایی نمونه‌های چندگرمی ​​از گِل‌های شورآب را جمع‌آوری کردند. سپس، آنها با استفاده از ابزارهای پیشرفته و جداسازی سلول‌های میکروبی تعیین توالی ژن و RNA این سلول‌ها را شروع کردند که این میکروب‌ها انرژی خود را از کجا می‌سازند و چگونه می‌توانند در شرایط سخت چشمه‌ها زنده بمانند.

مقاله مرتبط:

یافته‌های این مطالعه به اختراع‌شناسان کمک خواهد کرد تا درباره مکان‌های احتمالی کشف میکروب‌ها و شرایط بقای آن‌ها در سیاره‌های مریخ یا هر جهان دیگری بیشتر از قبل باشند. جنیس بیشاپاخترزیست‌شناس مؤسسه‌ای SETI در کالفرنیا، درباره این موضوع می‌گوید: «از نگاه تشابه شرایط با مریخ، این مطالعه بسیار جالب است.»

چشمه‌ای لاست همر شاید شبیه به بخش غربی کوه الیمپوس، مرتفع‌ترین قله‌ی منظومه‌ای شمسی با ۲۱ کیلومتر ارتفاع باشد. استدلال بیشاپ این است که در گذشته در این بخش از منطقه‌ای الیپموس هر چند وقت یک بار شورآب با گذر از لایه‌ای یخ‌خاک، راه خود را به سطح مریخ باز می‌کرده و باعث می‌شود به‌وجود آمدن چشمه‌های آب شور می‌شود. رگه‌های دیده‌شده در سطح مریخ ممکن است نشان‌دهنده‌ی وجود جریان آب در گذشته در این سیاره باشد.

تشابه شرایط با مریخ دائماً به یکی از موضوعات محبوب و جذاب تحقیقاتی تبدیل می‌شود و در حال مطالعه مطالعاتی در سرزمین‌های خشک و کوهستانی در هاوایی و شیلی و آتش‌فشان‌های غنی ازالتایسلند هستند. چشمه‌های آب شور و بسیار سرد در لاست همر و مناطق دیگر مانند قطب جنوب می‌توانند از این فهرست مکان‌های غیرزمینی سیاره‌ای ما باشند. پی‌بردن به این موضوع که چگونه ارگانیسم‌ها در شرایط بسیار سخت این مناطق به حیاتشان ادامه می‌دهند، مستلزم انجام تحقیقات گسترده‌تر است. بیشاپ میگوید:

تا جایی که می‌دانم این اولین مطالعه‌ای است که میکروب‌ها را طبقه‌بندی ژنتیکی کرده است.

آنالیز ژنتیکی تیم تحقیقاتی وایت نشان داد که این موجودات چگونه با مصرف متان و سایر ترکیبات غیرآلی انرژی خود را می‌سازند. یافته‌های این مطالعه با در نظر گرفته شده، کشف اخیر وجود متان در مریخ می‌تواند نویدبخش نشانه‌های حیات در این سیاره باشد. گفتنی است متان ازطریق فرآیندهای زمین‌ساختی نیز می‌شود. بنابراین، متان قطعاً نمی‌تواند وجود حیات در مریخ باشد.

پژوهش‌هایی از آنچه وایت و همکارانش انجام داده‌اند، گزینه‌های بهتری در مکان‌های ایده‌آل فرستادن مریخ‌نوردها یا سطح‌نشین‌ها در آینده (مانند مأموریت اگزومارس متعلق به آژانس فضایی اروپا) دراختیارمان قرار می‌دهد. بااین‌حال، انجام آنالیزهای ژنتیکی از این دست، تنها روی زمین ممکن است و آن را با مریخ‌نوردها و از دور نزدیک غیرمکن است؛ به‌همین‌دلیل، نمونه‌های جمع‌آوری‌شده طی مأموریت‌های آتی به‌نحوی باید به زمین برگردانده شوند.

گفتی است که استقامت، جدیدترین مریخ‌نورد مریخ، در نمونه‌برداری از سنگ‌های مریخ است. این نمونه‌ها پس از پایان عملیات در داخل مریخ‌نورد نگه‌داشته‌اند تا شاید در آینده ازطریق مأموریت بازیابی به‌ زمین ارسال شوند.

مریخ نورد پشتکارمریخ‌نورد Perseverance ناسا در سال ۲۰۲۱ این سلفی را روی صخره‌های به نام روشت گرفت.

تحقیقات اخیر جیل میکوکی، اکولوژیست میکروبی از دانشگاه تنسی در ناکس ویل، شامل مطالعه‌ی شورآب‌های قطب جنوب بوده است. وی درباره ی مطالعه ی مناطق شبیه به مریخ میگوید:

فکر میکنم اکتشاف نواحی قطبی زمین و طبقه بندی یافته های خود درباره آن ها ارزش زیادی دارد. چراکه اطلاعات بیشتر درباره ژنوم های میکروبی داریم. انجام این کار می‌تواند ما را آماده‌سازی تحلیل‌هایی کند که احتمالاً در آینده به‌واسطه‌ی مأموریت‌هایی مانند مریخ ۲۰۲۰ در زمین می‌شوند.

یافته‌های این تیم تحقیقاتی می‌تواند در فراتر از سیاره‌های سرخ از دریاهای شور و زیرزمینی جهان‌های اقیانوسی دیگر نیز کمک کند. وایت میگوید:

موجودی که در لاست همراتی پیدا شد، در فهرست ابتدایی انواع میکروارگانیسم‌هایی هستند که احتمال می‌رود در مریخ یا قمرهای یخی اروپا و انسلادوس پیدا شوند.

اگر دوست داشتی امتیاز دادن یادت نره!