عندما اجتاز روفر المثابرة وادي النهر القديم في حفرة جيزرو في المريخ مرة أخرى في يوليو 2024 ، تم حفره في السطح واستخرج عينة من صخرة مخططة فريدة تسمى شيفايا فولز. ثم قامت أدوات Rover بتحليل العينة ، والتي تسمى Sapphire Canyon ، وتم مسح الصخرة المحيطة.
عندما بدأ العلماء في البحث في البيانات ، وجدوا نوعين من المعادن الغنية بالحديد مرتبة على الصخرة بنمط مميز وموقت. ترتبط كل من هذين المعادن بالحياة على الأرض. تم العثور على أحدهم حول تحلل المادة العضوية على الأرض ، بينما يتم إنتاج الآخر بواسطة بعض الميكروبات.
قام فريق من الباحثين الذين قرروا في دراسة نشرت في 10 سبتمبر 2025 ، أن العينة تحتوي على توقيع حيوي محتمل – والذي قد يوحي بالكوكب الأحمر الذي كان يستضيفه الحياة الميكروبية ذات مرة.
قد تكون هذه المعادن قد تشكلت على الصخرة عندما تستخدم الميكروبات القديمة التفاعلات الكيميائية لإنتاج الطاقة. لكن التفاعلات الكيميائية غير المرتبطة بالحياة يمكن أن تنتج هذه المعادن في ظل ظروف معينة.
لمعرفة المزيد ، سألت المحادثة لنا إيمي ج. ويليامز ، عالم الفلك في جامعة فلوريدا ، حول صيد الحيوي على المريخ وما هو مميز للغاية حول عينة الوادي في الياقوت.
ما هي biosignatures؟
المهم الحيوي هو أي عنصر أو عنصر أو جزيء أو مادة أو ميزة تعمل كدليل على الحياة السابقة أو الحالية. يجب أن يكون شيئًا لا يمكن إنتاجه بدون حياة. تشمل بعض الأمثلة الحفريات أو الجزيئات العضوية المستمدة من عملية بيولوجية أو أنماط معدنية تتشكل فقط من خلال النشاط الميكروبي.
إن التوقيع الحيوي المحتمل ، وهو كيف يتم وصف اكتشاف الوادي الياقوت ، هو مادة أو هيكل قد يكون له أصل بيولوجي ولكنه يتطلب المزيد من البيانات أو مزيد من الدراسة قبل أن يتمكن العلماء من اتخاذ استنتاج حول غياب أو وجود الحياة.
كيف يحدد العلماء ما إذا كان شيء ما يمكن أن يكون حيويًا على المريخ؟
تأتي النكهات الحيوية في العديد من النكهات المختلفة – الكيميائية أو الفيزيائية أو الهيكلية. البعض واضح إلى حد ما ، مثل الحفريات الديناصور على الأرض ، ولكن معظمها أكثر دقة.
يبحث البحث عن الحياة القديمة على الأرض جزئيًا عن البحث عن Biosignatures على المريخ. يعتمد الباحثون على القرائن الدقيقة المحفوظة في السجل الصخري لمعالجة أسئلة مثل المدة التي ظهرت فيها الحياة الميكروبية على الأرض. نحن نبحث عن هذا الأدلة في بيئات مثل الحفر وأسرة البحيرة ذات الإمكانات العالية للحفظ ، مما يعني تلك التي من المحتمل أن تحافظ على البيوزات الحيوية.
يمكن للعلماء تطبيق هذه التقنيات على البحث عن الحياة على المريخ. لهذا السبب تم إرسال المثابرة إلى Jezero Crater. في الماضي القديم ، استضافت الحفرة بحيرة تغذيها النهر ، والتي تمثل على الأرض بيئة صالحة للسكن: تلك التي تريد الحياة أن تعيشها إذا نشأت على الإطلاق.
كانت هذه الحفرة موقعًا مثاليًا للبحث عن الحياة القديمة المحفوظة في سجل الصخور على المريخ. ثم يبحث علماء الفلك عن الأنماط الكيميائية والنصية والمعدنية التي تشبه العمليات التي تتأثر بالحياة على الأرض.
ما الذي يجعل هذه العينة فريدة من نوعها ومثيرة للاهتمام؟
تعتبر عينة Sapphire Canyon فريدة من نوعها لأن أدوات PIXL و Sherloc الخاصة بـ Perseverance كشفت عن قوام مميزة كانت يطلق عليها اسم “نقاط الفهد”. هذه البقع هي جبهات التفاعل المركز – الأماكن التي تحدث فيها التفاعلات الكيميائية والفيزيائية – المخصب في المعادن فيفيانيت ، والتي تحتوي على الفوسفات الحديدي ، والخريجيت ، المصنوع من كبريتيد الحديد.
على الأرض ، غالبًا ما تتشكل Vivianite في البيئات التي تحتوي على الكثير من المواد العضوية المتحللة ، في حين أن بعض الميكروبات التي تستخدم الكبريتات للطاقة يمكن أن تنتج الغريجيت. المركبات في كلا هذين المعادن هي جزء من عملية كيميائية تسمى تدرجات الأكسدة والاختزال ، والتي تشير إلى سلسلة من التغييرات التدريجية على المساحة الفيزيائية حيث يمكن للمواد الكيميائية أن تتأكسد (فقدان الإلكترونات) أو تقليل (كسب الإلكترونات).
مثال واحد هو ترك دراجتك المعدنية في المطر. بمرور الوقت ، سيفقد الحديد المخفض (Fe2+) إلكترونًا ويؤكسد إلى الصدأ (Fe3+). يمكن أن تحدث هذه العملية من الناحية غير البيولوجية ، حيث أن التعرض للماء والأكسجين يقود التغييرات الكيميائية التي تأخذ دراجتك الجديدة إلى دراجة صدئة – أقترح عدم تركها في المطر.
لكن بعض عمليات الأكسدة والخفض بطيئة جدًا من تلقاء نفسها لدرجة أن الطريقة الوحيدة التي يمكن أن تحدث بها هي الكائنات الحية التي تدفع ردود الفعل إلى الأمام. هذه العملية هي عدد الميكروبات ، مثل البكتيريا ، الحصول على الطاقة للعيش. نظرًا لأن هاتين المعادن في عينة CAPPHIRE CANYON تحدثان في تدرجات الأكسدة والاختزال ، يتوقع العلماء أن الحياة الميكروبية ، إذا كانت موجودة على الإطلاق ، كان يمكن أن تلعب دورًا في التفاعلات التي خلقت هذه التوقيعات المعدنية.
الآن ، يبحث العلماء في التفسيرات التي لن تتطلب الحياة لتشكيل هذه الميزات على العينة.
هل توقع العلماء العثور على عينة كهذه؟
كان هذا اكتشافًا كنا نأمل فيه. ومع ذلك ، كان غير متوقع إلى حد ما في هذا الموقع بالذات. جاءت هذه العينة من بعض من أصغر الصخور الرسوبية التي حققتها المهمة حتى الآن. كان التنبؤ السابق قد افترض أن علامات على الحياة القديمة ستأتي من التكوينات الصخرية المريخية القديمة.
إن العثور على هذه الميزات في الصخور الأصغر سناً يوسع نافذة الوقت الذي يحتمل أن يكون فيه المريخ صالحًا للسكن ويشير إلى أن المريخ كان من الممكن أن يكون صالحًا في وقت لاحق في تاريخ الكوكب من العلماء الذين كانوا يعتقدون سابقًا ، وقد يحمل الصخور القديمة أيضًا علامات على الحياة التي يصعب اكتشافها.
ما هي الخطوات التالية لمعرفة ما إذا كانت العينة تشير إلى علامات الحياة الماضية ، أو ما إذا كان التوقيع من عملية غير بيولوجية؟
تعد الارتباطات المعدنية بصمة محتملة لتلك تفاعلات الأكسدة التي يمكن أن تحدث عندما تدفع الميكروبات التفاعل إلى الأمام – لكن العمليات اللاأحيائية ، مثل درجات الحرارة العالية المستمرة ، والظروف الحمضية والربط بواسطة المركبات العضوية ، يمكن أن تفسرها أيضًا.
ومع ذلك ، لا تظهر صخرة Cheyava Falls أي علامات على أنها تعرضت للحرارة العالية أو الحموضة المطلوبة عادةً لخريجيت وفيفيانيت لتشكيل غير بيولوجي. ومع ذلك ، فإن الطريقة النهائية الوحيدة للإجابة على هذا السؤال هي إعادة العينة إلى الأرض ، حيث يمكن للعلماء استخدام تقنيات المختبر المتقدمة لتمييز الأصول البيولوجية عن الأصول غير البيولوجية.
يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة ، وهي مؤسسة إخبارية مستقلة غير ربحية تجلب لك الحقائق والتحليلات الجديرة بالثقة لمساعدتك على فهم عالمنا المعقد. كتبه: إيمي ج. ويليامز ، جامعة فلوريدا
اقرأ المزيد:
تتلقى إيمي ج. ويليامز تمويلًا من ناسا وهي عالمة في مهمة روفر المباراة في ناسا مارس 2020.