میکروب‌ها در مریخ باعث تغییرات اقلیمی می شوند

یک پژوهش جدید با مدل‌سازی اقلیمی گواه آن است که میکروب‌های قدیمی باعث ایجاد تغییرات اقلیمی در مریخ شدند. این تغییرات، سکونت‌پذیری این سیاره را کاهش دادند و به احتمال زیاد به انقراض خود میکروب‌ها منجر شدند.

وبگاه اسپِیس (Space)،بر اساس این پژوهش، میکروب‌های ساده‌ای که از هیدروژن تغذیه و متان را دفع می‌کنند به احتمال بسیار زیاد حدود ۳.۷ میلیارد سال پیش در مریخ رشد کردند، تقریباً در همان زمانی که حیات بدوی در اقیانوس‌های اولیه زمین آغاز شد.

به گفته گروهی از دانشمندان به سرپرستی بوریس ساترِی (Boris Sauterey) اختر زیست‌شناس مؤسسه زیست‌شناسی مدرسه عالی نُرمال در پاریس، هنگامی که پیدایش حیات ساده روی زمین به‌تدریج منجر به ایجاد محیطی برای شکل‌های پیچیده‌تر حیات می‌شد، برعکسِ آن در مریخ اتفاق افتاد.

ساتری و تیم تحقیقاتی وی مدل‌سازی کامپیوتری پیچیده‌ای انجام دادند که تعامل دانسته‌های ما درباره اتمسفر باستانی و لیتوسفر (سنگ‌کره، خارجی‌ترین لایه سیاره) مریخ با میکروب‌های مصرف‌کننده هیدروژن مشابه با میکروب‌های موجود در زمین باستان را شبیه‌سازی کردند.

پژوهشگران دریافتند در حالی که متان تولیدشده توسط آن میکروب‌ها زمین را به‌تدریج گرم می‌کرد، مریخ خنک می‌شد و میکروب‌ها را به لایه‌های عمیق و عمیق‌تر پوسته سیاره هدایت می‌کرد تا زنده بمانند.

ساتری گفت: در آن زمان، مریخ نسبتاً مرطوب و گرم بود، بین منفی ۱۰ درجه تا ۲۰ درجه سانتیگراد، روی سطح آن آب مایع به شکل رودخانه، دریاچه و شاید اقیانوس‌ وجود داشت اما اتمسفر آن با اتمسفر زمین کاملاً تفاوت داشت. به همان اندازه متراکم بود، اما دی‌اکسیدکربن و هیدروژن آن بیشتر بود. هم دی‌اکسیدکربن و هم هیدروژن به‌عنوان گازهای گرم‌کننده قوی عمل کردند.

فاصله مریخ تا خورشید بیشتر از فاصله زمین تا خورشید است؛ در نتیجه به طور طبیعی خنک‌تر است و به آن گازهای گلخانه‌ای برای حفظ دمای مناسب برای حیات نیاز دارد اما هنگامی که میکروب‌های اولیه شروع به بلعیدن هیدروژن و تولید متان کردند (که روی زمین به‌عنوان یک گاز گلخانه‌ای قوی عمل می‌کند)، عملاً اثر گلخانه‌ای را کاهش دادند و مریخ باستانی را به‌تدریج آنقدر سرد کردند که آب‌وهوا در آن نامناسب شد.

ساتری توضیح داد: در مریخ باستانی، هیدروژن یک گاز گرم کننده بسیار قوی بود؛ زیرا مولکول‌های دی‌اکسیدکربن و هیدروژن با یکدیگر برهم‌کنش می‌کنند. چنینموردی را روی زمین نمی‌بینیم زیرا در اتمسفر سیاره زمین به اندازه اتمسفر مریخ، دی‌اکسیدکربن وجود ندارد؛ بنابراین، میکروب‌ها اساساً گاز گرم‌کننده قوی‌تر یعنی هیدروژن را با گازی که اثر گرم‌کنندگی آن کمتر بود یعنی متان، جایگزین کردند تا اثر خنک‌کننده خالص داشته باشد.

با سردشدن مریخ، مقدار بیشتری از آب آن به یخ تبدیل شد، دمای سطح آن به زیر منفی ۶۰ درجه سانتیگراد رسید و میکروب‌ها را به اعماق پوسته راند که در آن گرمای بیشتری وجود داشت. مدل‌سازی نشان داد در ابتدا به احتمال زیاد میکروب‌ها مستقیماً زیر سطح شنی مریخ به راحتی زندگی می‌کردند؛ اما طی چند میلیون ها سال مجبور شدند تا اعماق بیش از یک کیلومتری عقب‌نشینی کنند.

ساتری و تیم وی سه مکان را شناسایی کردند که به احتمال زیاد آثار بیشتری از این میکروب‌های قدیمی در نزدیکی سطح باقی مانده است. این مکان‌ها عبارت‌اند از: دهانه جیزِرو، جایی که مریخ‌نورد استقامت ناسا در حال حاضر به دنبال نمونه‌های سنگی است که احتمالاً آثاری از این زندگی باستانی را در خود جای داده است، و دو دشت کم‌ارتفاع یعنی هلاس پلانیتیا در عرض‌های جغرافیایی میانی در نیمکره جنوبی و آیسیدیس پلانیتیا درست در شمال مریخ.

در مرحله بعد، پژوهشگران تلاش دارند، دریابند که آیا این میکروب‌های قدیمی هنوز هم می‌توانند در داخل پوسته مریخ زندگی کنند یا خیر. ماهواره‌ها قبلاً اثر متان را در اتمسفر نازک مریخ شناسایی کرده بودند؛ اما اکنون نمی‌توان گفت که آیا این متان منشأ بیولوژیکی دارد یا خیر.

ساتری می‌گوید: بیشتر اتمسفر مریخ از بین رفته است؛ بنابراین این میکروب‌ها باید به منبع انرژی دیگری تغییر مکان دهند. به احتمال زیاد برخی از فرآیندهای زمین‌شناسی در مریخ می‌توانند همان نوع بستر پرانرژی، هیدروژن و دی‌اکسیدکربن را فراهم کنند تا این میکروب‌ها بتوانند زندگی کنند.

این محقق افزود: مواد تشکیل‌دهنده حیات در همه جای جهان وجود دارد؛ بنابراین، ممکن است حیات به طور منظم در جهان ظاهر شود اما ناتوانی آن در حفظ شرایط سکونت‌پذیر در سطح سیاره باعث انقراض بسیار سریع آن می‌شود.

وی یادآور شد: این پژوهش نشان می‌دهد که حتی یک بیوسفر (زیست‌کره، بخش یا لایه‌ای از سیاره که در آن زندگی وجود دارد) بسیار بدوی ممکن است یک اثر کاملاً خود ویرانگر داشته باشد.