نظرًا لأنه أساس كل أشكال الحياة على الأرض ، فإن اكتشاف الكربون على الكواكب الأخرى كان دائمًا ما يثير حماس العلماء – ومركبة كيوريوسيتي يوم الثلاثاء اكتشفت الكيمياء مزيجًا غير عادي من العنصر ، والذي يفترض مسبقًا وجود كائنات فضائية.
إنه غير مؤكد بأي وسيلة ، لكنه ممكن. هذا واحد من ثلاثة سيناريوهات مختلفة يعتقد الخبراء أنها ربما تكون قد أنتجت الكربون الموجود في الرواسب. عاصفة الأخدود، تم جمعها في تسع سنوات من أغسطس 2012 إلى يوليو 2021.
تم تسخين ما مجموعه 24 عينة من المسحوق بواسطة Curiosity لفصل المواد الكيميائية الفردية التي تظهر تباينًا واسعًا استنادًا إلى تكوين نظائر الكربون 12 والكربون 13: نظيران كربون مستقران يمكنهما الكشف عن كيفية تغير دورة الكربون بمرور الوقت.
جزء من مناظر كوكب المريخ التي أخذت منها عينات. (ناسا / معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا- JPL / MSSS)
ما يجعل هذه الاختلافات جذابة بشكل خاص – بعض النماذج غنية بالكربون 13 ، والبعض الآخر أقل بكثير – مما يشير إلى العمليات غير العادية التي خلقتها دورة الكربون في العصر الحديث على الأرض.
“مستويات الكربون 12 والكربون 13 في نظامنا الشمسي هي نفسها عندما تشكل النظام الشمسي” يقول الجيولوجي كريستوفر هاوس من جامعة ولاية بنسلفانيا.
“كلاهما موجود في كل شيء ، لكن الكربون 12 يتفاعل بشكل أسرع من الكربون 13 ، والذي يمكن أن يكشف عن دورة الكربون من خلال النظر في المقادير النسبية لكل عينة.”
تفسير توقيعات الكربون هو وجود سحابة جزيئية كبيرة من الغبار. يمر النظام الشمسي عبر واحد من هؤلاء مرة كل مائتي مليون سنة ، وتأثير التبريد الذي يخلقه يترك رواسب الكربون في ارتفاعه. وتقول اللجنة إن هذا وضع موثوق به ، لكنه لا يزال بحاجة إلى تحقيق.
بدلا من ذلك ، فإن تغيير ثاني أكسيد الكربون2 يمكن تفسير اكتشاف كيوريوسيتي للمركبات العضوية (مثل الفورمالديهايد) من خلال العمليات اللاجيوتية (غير البيولوجية) – في هذه الحالة ، قد يكون سبب الأشعة فوق البنفسجية. هذا متروك للعلماء خمنت حول من قبل ، ولكن هناك حاجة إلى مزيد من البحث لتأكيد ما إذا كان هذا يحدث بالفعل أم لا.
هذا يستبعد التفسير الثالث ، وهو الميثان الناتج عن الأشعة فوق البنفسجية أو الميكروبات التي تم إنتاجها في السابق من خلال العمليات البيولوجية – نرى الكربون يتشكل نتيجة للحياة. مثل الاحتمالين الآخرين ، نحتاج إلى أدلة من حولنا لنتأكد من معرفتها ، لكن هناك بعض أوجه التشابه على الأرض.
“العينات المستنفدة من الكربون 13 مماثلة لتلك المأخوذة من رواسب عمرها 2.7 مليار سنة في أستراليا.” يقول البيت.
“هذه الأنماط كانت ناتجة عن عمليات بيولوجية عندما كانت الميكروبات القديمة تستهلك الميثان ، لكن على المريخ لا يمكننا القول بالضرورة لأنه كوكب مكون من مواد وعمليات مختلفة عن الأرض.”
يستمر عمل كيوريوسيتي بالتأكيد. ستساعد الاكتشافات المستقبلية لبقايا الحصير الميكروبية ، أو آثار ازدهار الميثان الكبير أو الأنهار الجليدية المفقودة منذ فترة طويلة العلماء على اكتشاف أي من هذه التفسيرات الثلاثة هو الأكثر ترجيحًا.
ومع ذلك ، لا نعرف ما يكفي عن المريخ وتاريخه للوصول إلى أي استنتاجات حول كيفية ظهور هذه البصمات الكربونية. من المخطط إجراء المزيد من الحفر في المكان الذي تم فيه جمع العديد من هذه العينات في غضون شهر.
تعاونت Curiosity مؤخرًا مع Perseverance Rover ، التي تخطط للعودة إلى الأرض بدلاً من اختبار صخور المريخ. ومن المتوقع أن يتم الكشف عن المزيد من قبل هذين المستكشفين الآليين في السنوات القادمة.
“تشير كل هذه الاحتمالات الثلاثة إلى دورة كربون غير عادية على عكس ما هو موجود على الأرض اليوم.” يقول البيت. لكننا بحاجة إلى مزيد من البيانات لمعرفة أي منها هو التفسير الصحيح.
“نحن حذرون في تفسيرنا. هذا درس عظيم عند دراسة عالم آخر.”
نشرت في الدراسة PNAS.
“متعصب للموسيقى. مستكشف متواضع جدا. محلل. متعصب للسفر. مدرس تلفزيوني متطرف. لاعب.”