قد تحمل الكائنات الحية الموجودة في أعماق الأرض أدلة على وجود كائنات فضائية على المريخ

لفهم الكائنات الحية التي قد تعيش في أعماق سطح المريخ، دعونا نلقي نظرة على بعض أعمق وأقدم أشكال الحياة على كوكبنا.

المريخ ليس مجرد كوكب أحمر: إنه كوكب رطب. وفي 12 أغسطس، أعلن باحثون أمريكيون عن الأدلة خزان ضخم من الماء السائلفي أعماق القشرة الصخرية للكوكب.

جاءت هذه البيانات من مركبة الهبوط Mars Inside التابعة لناسا، والتي سجلت أكثر من 1300 زلزال مريخي على مدار أربع سنوات. واختتم الباحثون، بقيادة الجيوفيزيائي واشنطن رايت من جامعة كاليفورنيا، معهد سكريبس لعلوم المحيطات في سان دييغو، بتحليل الموجات الزلزالية التي وصلت إلى مركبة الهبوط. لقد مروا عبر طبقات الصخور الرطبة. على الرغم من أن سطح المريخ عبارة عن صحراء قاحلة، إلا أن بيانات رايت تشير إلى أن الصخور تحتوي على كميات كبيرة من الماء يتراوح عمقها بين 11.5 و20 كم (7.1-12.4 ميل).

تقول كارين لويد، عالمة الأحياء الدقيقة السطحية بجامعة جنوب كاليفورنيا في لوس أنجلوس: “إذا كانوا على حق، فأعتقد أن هذا سيغير قواعد اللعبة”.

تفتح المياه الجوفية على المريخ إمكانية الحياة تحت الأرض على المريخ. لقد كشفت العقود القليلة الماضية عن محيط حيوي هائل مختبئ داخل الأرض. ويبدو الآن أن الأمر نفسه ينطبق على المريخ. ومن المحتمل أن تكون الحياة على المريخ، إن وجدت، تحت الأرض.

لأكثر من 30 عامًا، كان علماء الأحياء يجمعون الأدلة تستمر الحياة في أعماق الأرض على الأرض. وقد حفر الباحثون عميقًا في قاع المحيطات والقارات، ووجدوا الحياة في الرواسب المدفونة، والطبقات، وحتى بلورات الصخور الصلبة.

معظم سكان الظلام هم من الكائنات الحية الدقيقة وحيدة الخلية، وخاصة البكتيريا والعتائق. هاتان المجموعتان الكبيرتان هما أقدم أشكال الحياة المعروفة على الأرض: لقد وجدتا منذ أكثر من ثلاثة مليارات سنة، قبل وقت طويل من ظهور الحيوانات والنباتات.

وفي السنوات العشرين الماضية، ظهر ذلك أيضًا المحيط الحيوي العميق مختلفة جدا. تقول عالمة الأحياء الجيولوجية كارا ماجنابوسكو من ETH Zurich في سويسرا: “هناك بالفعل العديد من الأنواع المختلفة التي تعيش في أعماق الأرض”.

تنقسم البكتيريا إلى مجموعات كبيرة تسمى الشعب: تم ​​تحديد بضع عشرات فقط من هذه المجموعات رسميًا. ويقدر 1300. يقول ماجنوبوسكو: “توجد كل هذه الشعب تحت الأرض”.

ولأنها سوداء اللون، فإن هذه الميكروبات لا يمكنها الحصول على الطاقة مباشرة من ضوء الشمس، كما تفعل الكائنات الحية التي تقوم بالتمثيل الضوئي على السطح. يقول لويد: “الشيء المهم الذي يجب ملاحظته هو أنهم لا يعتمدون بشكل كبير على الطاقة الشمسية”.

لا يتلقون أي مدخلات أخرى مثل العناصر الغذائية من الأعلى. يقول ماجنوبوسكو إن العديد من هذه الأنظمة البيئية العميقة “منفصلة تمامًا عن السطح”.

بل تعتمد هذه النظم البيئية على التركيب الكيميائي. تحصل الميكروبات على طاقتها عن طريق إجراء تفاعلات كيميائية، حيث تأخذ المواد الكيميائية من الصخور المحيطة والمياه. على سبيل المثال، يمكنهم استخدام غازات مثل الميثان أو كبريتيد الهيدروجين كمواد خام. يقول لويد: “هناك العديد من التفاعلات الكيميائية المختلفة على السطح”. “يقضي الكثير منا الكثير من الوقت في محاولة العثور على ردود أفعال جديدة تدعم الحياة.”

على الرغم من أن الميكروبات وحيدة الخلية تسود تحت الأرض، إلا أن هناك بعض الحيوانات النادرة. حددت دراسة عام 2011 الديدان الخيطية في ماء الكسر 0.9–3.6 كم (0.6–2.2 ميل) في مناجم جنوب إفريقيا. ويبدو أن المياه كانت موجودة منذ 3000 عام على الأقل، مما يشير إلى أن عمر الديدان الخيطية قد يكون آلاف السنين. تم العثور على متابعة عام 2015 الديدان المفلطحة والديدان المجزأة والدوارات والمفصليات 1.4 كم (0.9 ميل) تحت مياه الصدع: يبلغ عمر المياه هناك 12300 عام. تتغذى الحيوانات على الطبقة الرقيقة من الكائنات الحية الدقيقة الموجودة على الأسطح الصخرية.

اذهب بعيدًا بدرجة كافية تحت الأرض وسيصبح الضغط مشكلة أيضًا. نوع الصخور مهم أيضًا لأنه وهذا يؤثر على التفاعلات الكيميائية التي قد تحدث وبالتالي أنواع الكائنات الحية الدقيقة الكيميائية التي يمكن أن تعيش هناك. “لكن لا يمكنني إعطاء رقم [on how far down life exists] يقول لويد: “لأننا لم نصل إليه بعد، لأننا لم نحفر بهذا العمق”. قد يكون النطاق عميقًا بشكل مدهش: اقترحت دراسة أجريت عام 2017 على عينات من البراكين الطينية. قد توجد الحياة على عمق 10 كيلومترات (6.2 ميل) تحت قاع المحيط.

بعض هذه الحياة نعيشها ببطء شديد. يقول لويد: “هناك بالتأكيد مساحات كبيرة تحت السطح، خاصة تحت محيطاتنا، حيث لا يحدث شيء فعليًا لملايين السنين”. وبدون وصول العناصر الغذائية الطازجة من الأعلى وعدم وجود وسيلة للهروب، فإن الميكروبات الموجودة في هذه الأماكن لا تحتوي على سوى القليل من الطعام. ويقول: “هذا يعني أنهم لا يملكون الطاقة اللازمة لصنع خلايا جديدة”. وبدلا من ذلك، فإنها تبطئ عملية التمثيل الغذائي وتكاد تكون في حالة ركود. “من المعقول جدًا أن تعيش الخلية لآلاف السنين أو أكثر.”

هذا النوع من الحياة – الذي يعتمد على التفاعلات الكيميائية بين الصخور والماء، وبمعدل استقلاب أبطأ بكثير – يمكن العثور عليه في الصخور العميقة الغنية بالمياه على سطح المريخ.

على الرغم من عقود من البعثات غير المأهولة إلى المريخ، لا يوجد حتى الآن دليل ملموس أو مباشر على وجود حياة على المريخ. السطح جاف وبارد، ولم تظهر أي حياة على مرأى من كاميرا المركبة الفضائية المريخية.

ومع ذلك، فإن ميزات مثل الأخاديد تشير بقوة إلى أن المريخ كان لديه مياه متدفقة على سطحه منذ مليارات السنين. ومن المحتمل أن بعضًا من تلك المياه قد فُقد في الفضاء، لكن فريق رايت استنتج أن معظمها كان تحت الأرض.

يقول لويد: “نحن نعلم أن الماء شرط أساسي للحياة كما نعرفها”. لذا ربما كان سطح المريخ صالحًا للسكن، والآن لا يوجد سوى الأرض. يقول: “لطالما أعجبتني فكرة إمكانية دفن الحياة بطريقة أو بأخرى”.

مثل الميكروبات بطيئة الحركة التي تعيش تحت محيطات الأرض، ربما تكون الميكروبات المريخية متشبثة بالحياة على الرغم من أنها أقل مغذية. يقول ماجنوبوسكو: “إن نفس أنواع العمليات التي تحدث تحت سطحنا قد تحدث على المريخ”.

أكثر الأدلة الموصى بها للحياة حتى الآن أعمدة الميثان في هواء المريخهذا هو يختلف حسب المواسم. على الأرض، يتم إنتاج الميثان في الغالب عن طريق الميكروبات، لذلك يمكن أن يكون الغاز مخلفات من الحياة تحت الأرض. ومع ذلك، يحث لويد على الحذر. ويقول: “هناك العديد من الأسباب غير الحية التي قد تؤدي إلى وجود أعمدة الميثان”.

كما أن هناك العديد من العقبات الأخرى الحياة في قاع المريخ. يقول لويد: “الحياة تتطلب أكثر من مجرد الماء”. “إنها تحتاج إلى الطاقة والمكان، لذلك فهي تحتاج إلى موطن.” ما زلنا لا نعرف ما إذا كانت المسام الموجودة في الصخور المريخية كبيرة بما يكفي لتواجد الميكروبات. على نفس المنوال، التركيب الكيميائي للصخور العميقة وهذا مهم لأنها مصدر للطاقة الكيميائية.

بالنسبة إلى ماجنوبوسكو، فإن “أكبر قدر من عدم اليقين” بشأن الحياة على المريخ هو ما إذا كانت قد ظهرت أم لا. ولأننا لا نعرف كيف تطورت الكائنات الحية الأولى من مادة غير حية، فإننا لا نعرف ما إذا كانت الظروف قد وجدت على المريخ من قبل. مناسبة للحياة. ويقول: “إذا أمكن للحياة أن تتطور على المريخ، فهناك فرصة جيدة لاستمرارها على قيد الحياة اليوم وتكون على المريخ”.

إذا كان للمريخ محيط حيوي عميق، فكيف يمكننا العثور عليه؟ الفكرة الواضحة هي الحفر على المريخ، لكن سيتعين علينا الحفر لمسافة 10 كيلومترات (6.2 ميل) أو أكثر، وهو ارتفاع ثقيل حتى على الأرض. هل يمكننا فعل ذلك على كوكب لا يوجد به هواء قابل للتنفس أو مياه جارية؟ يقول ماجنوبوسكو: “الأمر صعب للغاية”.

يقول لويد: “إن مطاردة غاز الميثان أمر مفيد حقًا”. ولا يعرف حتى الآن من أين يأتي الغاز. “إذا تم العثور على جيوب من الماء مرتبطة بأعمدة الميثان،” سيكون ذلك مفيدًا الحياة، كما تقول.

وأخيرًا، إذا دارت المياه على المريخ، فيمكننا الاستفادة منها. على الأرض، هناك ميزات مثل الينابيع الساخنة التي تجلب الماء من أعماق الأرض إلى السطح. يقول لويد: “توجد براكين طينية على المريخ”. “هناك أماكن يمكنك الذهاب إليها على سطح المريخ حيث لديك عينات عميقة جدًا من تحت السطح تم حفرها وإحضارها إلى السطح.”

قد يستغرق الأمر عقودًا للحصول على إجابة محددة. قد تكون هذه الإجابة محبطة: فالمريخ أقل نشاطًا تكتونيا وهيدرولوجيًا من الأرض، مما يشير إلى أن الحياة نادرة أو غير موجودة. يقول لويد: “ربما نبحث عن حياة لم تكن موجودة منذ فترة طويلة”. إذا كان الأمر كذلك، فلا يمكننا العثور إلا على أدلة أحفورية بدلاً من الكائنات الحية. ويقول: “على أية حال، هذه هي الحياة على المريخ”.

إذا أعجبتك هذه القصة اشترك في النشرة الإخبارية للقائمة الأساسية – ميزات مختارة ومقاطع فيديو وأخبار لا يمكن تفويتها يتم تسليمها إلى صندوق الوارد الخاص بك مرتين في الأسبوع.

تابعنا للحصول على المزيد من قصص العلوم والتكنولوجيا والبيئة والصحة من بي بي سي فيسبوك و X.