شهاب‌سنگ مریخی ALH 84001 که در سال ۱۹۸۴ در منطقه آلن‌هیلز (Allan Hills) در جنوبگان کشف شد، یکی از قدیمی‌ترین نمونه‌های شناخته‌شده از سنگ‌های مریخی است و سن آن حدود ۴٫۰۹ میلیارد سال برآورد شده است. این نمونه یک سنگ آذرین از نوع ارتوپیروکسنیت (Orthopyroxenite) است که بعدها مشخص شد منشأ مریخی دارد. وجود کربنات‌های ثانویه درون شکستگی‌های این سنگ، اطلاعات مهمی درباره تعامل آب و سنگ در مریخ باستان در اختیار دانشمندان قرار داده است.
نمونه‌ای از ALH 84001 که در سال ۱۹۸۴ در منطقه آلن‌هیلز جنوبگان کشف شد. این شهاب‌سنگ یکی از قدیمی‌ترین نمونه‌های شناخته‌شده از سنگ‌های مریخی است و مطالعه آن نقش مهمی در پژوهش‌های اخترزیست‌شناسی داشته است
در سال ۱۹۹۶، گروهی از دانشمندان به سرپرستی دیوید مک‌کی (David McKay) در مقاله‌ای در مجله Science اعلام کردند که ALH 84001 مجموعه‌ای از ویژگی‌ها را در خود جای داده است که می‌توان آن‌ها را به‌عنوان شواهد احتمالی برای وجود حیات میکروبی باستانی در مریخ تفسیر کرد. این ادعا توجه گسترده جامعه علمی و رسانه‌ها را به خود جلب کرد و به یکی از مهم‌ترین بحث‌های تاریخ اخترزیست‌شناسی تبدیل شد.
بیشتر بخوانید:
شهاب سنگ مریخی NWA 16788 به فروش رفت
صادرات شهاب سنگ مریخی از نیجر؛ قانونی یا غیرقانونی؟
بلوبری‌های مریخی و سرنخ هایی از آب باستانی در سیاره‌سرخ
شهاب‌سنگ مریخی NWA 13441
کشف گارنت در شهاب سنگ مریخی NWA 8171
شواهد اولیه مطرح‌شده برای منشأ زیستی
کربنات‌ها و آثار آب مایع
درون شکستگی‌ها و ترک‌های ALH 84001، تجمع‌هایی از کانی‌های کربناته مشاهده شده است. شواهد زمین‌شیمیایی نشان می‌دهد این کربنات‌ها پس از تشکیل سنگ مادر و در نتیجه برهم‌کنش با سیالات آبی مریخ تشکیل شده‌اند. وجود این کربنات‌ها یکی از شواهد مهم برای فعالیت آب در مریخ باستان محسوب می‌شود؛ هرچند وجود آب به‌تنهایی نشانه وجود حیات نیست.
گویچه‌های معدنی کربنات با هسته‌های نارنجی-قهوه‌ای و لبه‌های بی‌رنگ در نمای میکروسکوپی در شهاب‌سنگ مریخی ALH 84001.
زیست‌اخترشناسی ساختارهای نانومتری با ظاهر شبیه فسیل
یکی از بحث‌برانگیزترین یافته‌ها، مشاهده ساختارهای بسیار کوچک در ارتباط با کربنات‌ها بود که در تصاویر میکروسکوپ الکترونی، ظاهری شبیه ساختارهای میکروبی یا فسیل‌های بسیار ریز داشتند. برخی از این ساختارها در ابعاد ده‌ها نانومتر بودند و در ابتدا به‌عنوان احتمالاً بقایای موجودات میکروسکوپی یا به اصطلاح نانوفسیل (Nanofossil) مطرح شدند.
با این حال، شکل ظاهری یک ساختار به‌تنهایی برای اثبات منشأ زیستی آن کافی نیست و ساختارهای معدنی نیز می‌توانند ویژگی‌هایی شبیه ساختارهای زیستی ایجاد کنند.
تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی از ساختارهای لوله‌ای بسیار ریز مشاهده‌شده در ALH 84001. در سال ۱۹۹۶، شکل و اندازه برخی از این ساختارها به‌عنوان یکی از شواهد احتمالی برای وجود میکروارگانیسم‌های باستانی مطرح شد؛ با این حال، منشأ زیستی آن‌ها قطعی نیست.
بلورهای مگنتیت
یکی از مهم‌ترین بخش‌های این بحث، بلورهای بسیار ریز مگنتیت (Magnetite؛ Fe₃O₄) درون یا پیرامون کربنات‌هاست.
برخی پژوهشگران، از جمله گروه Thomas-Keprta، گزارش کردند که بخشی از این بلورها از نظر اندازه، خلوص شیمیایی، تک‌حوزه مغناطیسی بودن و شکل بلوری، شباهت‌هایی با مگنتیت تولیدشده توسط باکتری‌های مغناطیسی روی زمین دارند. بر اساس این ویژگی‌ها، پیشنهاد شد که برخی از این بلورها ممکن است مگنتوفسیل (Magnetofossil) و محصول فعالیت زیستی باستانی باشند.
با این حال، منشأ مگنتیت‌ها همچنان یکی از بخش‌های بحث‌برانگیز این موضوع است و مطالعات مختلف، امکان شکل‌گیری مگنتیت از مسیرهای غیرزیستی را نیز بررسی کرده‌اند. بنابراین نمی‌توان وجود این بلورها را به‌تنهایی اثباتی قطعی برای حیات مریخی دانست.
هیدروکربن‌های آروماتیک چندحلقه‌ای
در ALH 84001 ترکیبات آلی از گروه هیدروکربن‌های آروماتیک چندحلقه‌ای (PAHs) نیز شناسایی شده‌اند. در مقاله اولیه سال ۱۹۹۶، این ترکیبات همراه با کربنات‌ها و فازهای معدنی ثانویه به‌عنوان یکی از خطوط شواهد احتمالی برای منشأ زیستی مطرح شدند.
اما PAHها به خودی خود نشانگر حیات نیستند. این ترکیبات می‌توانند از مسیرهای غیرزیستی نیز تشکیل شوند و در مواد شهاب‌سنگی و محیط میان‌ستاره‌ای نیز مشاهده شده‌اند. افزون بر این، مسئله آلودگی زمینی و تغییرات شیمیایی پس از ورود شهاب‌سنگ به زمین نیز در تفسیر مواد آلی آن اهمیت دارد.
نقدها و تفسیرهای غیرزیستی
پس از انتشار مقاله سال ۱۹۹۶، مطالعات فراوانی برای بررسی مستقل این ویژگی‌ها انجام شد. یکی از پرسش‌های اصلی این بود که آیا هر یک از این شواهد واقعاً نیازمند حضور موجودات زنده هستند یا می‌توان آن‌ها را با فرآیندهای زمین‌شناسی و ژئوشیمیایی توضیح داد.
برای مثال، شکل‌گیری برخی ساختارهای معدنی و بلورهای مگنتیت می‌تواند در شرایط غیرزیستی نیز رخ دهد. همچنین واکنش‌های میان آب و سنگ، از جمله فرآیندهای مرتبط با سرپانتینیزاسیون (Serpentinization) و کربناته‌شدن، می‌توانند ترکیبات آلی ساده و پیچیده‌ای ایجاد کنند. پژوهش‌های جدیدتر نیز نشان داده‌اند که بخشی از مواد آلی موجود در ALH 84001 می‌تواند حاصل واکنش‌های ژئوشیمیایی غیرزیستی میان آب و سنگ باشد.
از سوی دیگر، درباره ساختارهای نانومتری نیز صرف شباهت ظاهری به میکروارگانیسم‌ها نمی‌تواند منشأ زیستی را اثبات کند؛ زیرا فرآیندهای معدنی می‌توانند ساختارهای پیچیده و شبه‌زیستی ایجاد کنند.
آیا ALH 84001 حاوی آثار حیات مریخی است؟
تا امروز، ALH 84001 یکی از مشهورترین نمونه‌های مطرح‌شده در جست‌وجوی شواهد حیات باستانی در مریخ است، اما شواهد موجود برای اثبات قطعی منشأ زیستی ویژگی‌های آن کافی نیستند.
در واقع، اهمیت علمی ALH 84001 تنها به این پرسش محدود نمی‌شود که آیا در آن فسیل مریخی وجود دارد یا خیر. بررسی این شهاب‌سنگ نشان داد که بسیاری از ویژگی‌هایی که در ابتدا ممکن است «زیستی» به نظر برسند، می‌توانند از فرآیندهای پیچیده زمین‌شیمیایی و کانی‌شناسی نیز ایجاد شوند. همین موضوع موجب شد معیارهای مورد استفاده برای شناسایی نشانه‌های زیستی (Biosignatures) در سیارات و اجرام دیگر با دقت بسیار بیشتری بررسی شوند.
شهاب‌سنگ مریخی ALH 84001
شهاب‌سنگ مریخی ALH 84001
از این نظر، ALH 84001 نقش مهمی در شکل‌گیری و گسترش اخترزیست‌شناسی (Astrobiology) مدرن داشته است؛ رشته‌ای که در آن، برای اثبات حیات فرازمینی، مجموعه‌ای از شواهد مستقل و قابل آزمون مورد نیاز است، نه صرفاً یک ساختار ظاهراً زیستی یا یک ترکیب شیمیایی منفرد.
منابع:
Nasa
Open.edu
نظرات کاربران