على الرغم من المناخ الذي نراه على كوكب المريخ اليوم، يتفق العلماء الآن على أنه كان أكثر دفئًا ورطوبة قبل 3.5 إلى 4.1 مليار سنة، خلال العصرين النوشي والهسبيري. ظهرت الأدلة على ذلك لأول مرة مع أول مجسات روبوتية لاستكشاف المريخ، ولكن أصبح لا يمكن إنكارها مع وصول مركبات الهبوط والمركبات الجوالة السطحية، على سبيل المثال، الفايكنج 1 و 2, فضول، و مثابرة. وقد أثار هذا التساؤل حول ما إذا كان المريخ قد استضاف الحياة خلال هذه الفترة، على الأرجح على شكل كائنات ميكروبية.
على أمل تسليط الضوء على هذا الأمر، قام فريق بحث بقيادة علماء من معهد العلوم في طوكيو بإنشاء خريطة عالمية توضح المكان الذي ربما تكون فيه الأمطار القديمة قد أوصلت جزيئًا مهمًا من البريبايوتك، وهو الفورمالديهايد (H₂CO)، عبر الكوكب منذ مليارات السنين. يمكن أن تساعد هذه الخريطة في توجيه جهود علم الأحياء الفلكي المستقبلية على المريخ من خلال توجيه البعثات الروبوتية والمأهولة إلى المواقع التي لا يزال من الممكن الحفاظ على أدلة الحياة الماضية فيها.
وقاد البحث الدكتور شونغو كوياما، عالم الأحياء الفلكية في معهد طوكيو للعلوم وزميل الأبحاث في جامعة توهوكو. وانضم إليه وزملاؤه (من كلا المؤسستين) باحثون من مركز أبحاث العلوم والتكنولوجيا المتقدمة في جامعة طوكيو، وقسم علوم الأرض والفضاء في جامعة واشنطن، والمعهد الملكي البلجيكي لعلم الفضاء الفضائي (BIRA-IASB).
لا يزال من الممكن رؤية مجاري الأنهار القديمة على سطح المريخ، وهنا سينصب التركيز على البحث عن الحياة
البحث الذي ظهر في مجلة علوم الكواكب، يعتمد على العمل السابق الذي أظهر كيف يمكن أن يتشكل H₂CO في الغلاف الجوي. عند دمجه مع الماء، يمكن أن يكون الفورمالديهايد بمثابة جزيء أولي للتفاعلات الكيميائية التي تنتج السكريات والأحماض الأمينية وغيرها من الجزيئات العضوية المعقدة التي تؤدي إلى ظهور الحياة. والسؤال الوحيد المتبقي هو: أين وصل الفورمالديهايد على سطح المريخ؟
ولإنشاء خريطة للمواقع المحتملة، قام الباحثون بمحاكاة الظروف التي كانت عليها في أواخر فترة نوح وأوائل فترة هسبريان. ثم قاموا بفحص كيفية تأثير درجات الحرارة وبخار الماء والضغط الجوي والأشعة فوق البنفسجية على تكوين الفورمالديهايد. أظهرت محاكاتهم أن التفكك الكيميائي للماء بواسطة الأشعة فوق البنفسجية في الغلاف الجوي للمريخ من شأنه أن يطلق الهيدروجين التفاعلي الأساسي لتكوين H₂CO، والذي قد يسقط على السطح أثناء المطر.
نظرًا لأن الماء أثر على تكوين وتوزيع H₂CO، فقد افترض الباحثون أن دورة المياه القديمة على المريخ ربما تكون هي التي حددت مكان تراكمها. كانت الخطوة الأخيرة في إنتاج الخريطة هي رسم هذه النقاط الساخنة المحتملة فيما يتعلق بمواقع الهبوط لمهمات المريخ السابقة. وتميزت بعض المناطق عن غيرها، بما في ذلك المناطق الجبلية مثل ثارسيس وإليزيوم، التي حصلت على حوالي عشرة أضعاف المتوسط العالمي. قال الدكتور كوياما:
من خلال مقارنة خريطتنا مع النتائج التي توصلت إليها العربات الجوالة، يمكننا البدء في اختبار ما إذا كانت الأماكن التي تلقت المزيد من H₂CO كانت أيضًا أكثر ملاءمة للكيمياء المرتبطة بالحياة المبكرة. إذا أكدت الملاحظات المستقبلية هذه العلاقة، فقد تساعد خريطتنا في تحديد الأهداف الواعدة لمهمات المريخ المستقبلية.
في حين أن هذه الدراسة لا تظهر مقدار الفورمالديهايد المتبقي على سطح المريخ اليوم، إلا أن الخريطة يمكن أن تساعد في اختيار مواقع الهبوط للمهام المستقبلية. وفي غضون ذلك، فإنه يقدم أيضًا تلميحات حول كيفية تطور الكيمياء العضوية على المريخ منذ مليارات السنين، والتي يمكن أن تساعد أيضًا البعثات المستقبلية على تحسين استراتيجياتها للعثور على أدلة عليها اليوم.
مزيد من القراءة: جامعة توهوكو، مجلة علوم الكواكب
