جيولوجية وامكانية الحياة على كوكب المريخ

هل هناك امكانية للحياة على كوكب المريخ؟

منذ بدايات الملاحظات التلسكوبية لكوكب المريخ تكهن الناس حول ما إذا كان من الممكن أن تكون الحياة قد بدأت على هذا الكوكب، وكيف يمكن أن تكون هذه الحياة، كان المراقبون الأوائل مهتمين في الغالب بالحياة الذكية ولكن التركيز الآن على أصل الحياة والمجتمعات الميكروبية وحدود بقائهم على قيد الحياة.

وجهات النظر التي تبين إمكانية الحياة على المريخ:

تباينت وجهات النظر حول آفاق الحياة على المريخ بشكل كبير في العقود الأخيرة، وفيما يلي ذكر لأهم وجهات النظر:

• في الستينيات من القرن الماضي أدت احتمالية أن التغييرات التي شوهدت في التلسكوب إلى سبب بيولوجي أدت إلى محاولات مارينر 9 لرصد التغيرات السطحية في عام 1972 وإطلاق مركبات الإنزال فايكنغ إلى المريخ في عام 1975.

• كان لمركبة فايكنج الفضائية مجموعة من التجارب المعقدة كشف الأيض والجزيئات العضوية، أدت النتائج السلبية لهذه التجارب إلى قدر كبير من التشاؤم الذي استمر خلال الثمانينيات فيما يتعلق بآفاق الحياة.

ومع ذلك ساهمت عدة عوامل لاحقاً في ظهور رؤية أكثر تفاؤلاً، وفيما يلي ذكر هذه العوامل:

• العامل الأول: هو إدراك أن الحياة يمكن أن تعيش في مجموعة من الظروف أوسع بكثير، مما كان يُعتقد سابقاً بما في ذلك الفتحات القريبة من أعماق البحار عند درجات حرارة تزيد عن 1000 درجة مئوية (1800 درجة فهرنهايت) في الصخور البازلتية العميقة تحت السطح وفي البيئات شديدة الملوحة والحمضية.

• العامل الثاني: هو اكتشاف أن الحياة على الأرض بدأت بسرعة كبيرة ربما قبل نهاية القصف الثقيل، مما قد يشير إلى أن أصل الحياة ليس حدثاً منخفض الاحتمال للغاية بل سيتبع ذلك إذا كانت الظروف المناسبة موجودة.

• العامل الثالث: هو الأدلة المتزايدة على أن الظروف في المريخ المبكر عندما نشأت الحياة على الأرض وكانت شبيهة بالأرض.

• العامل الرابع: هو الاعتراف بأن الأرض والمريخ تتبادلان المواد، وقد تم العثور على أكثر من 30 قطعة من المريخ على الأرض على الرغم من صعوبة التمييز بين صخور المريخ وصخور الأرض، ويصعب نقل الصخور الأرضية إلى المريخ.

ومع ذلك خلال فترة القصف الشديد عندما تكون الحياة قد بدأت بالفعل على الأرض وكانت الظروف على المريخ شبيهة بالأرض ربما تم نقل أجزاء من الأرض إلى المريخ، وبالتالي قد تكون الحياة قد نشأت بشكل مستقل على المريخ أو نبتت من الأرض.

في عام 1996 صُدم العالم العلمي عندما أعلنت مجموعة من العلماء أنهم عثروا على دليل على وجود حياة في نيزك مريخي، لدعم استنتاجهم قاموا بإدراج كائنات تشبه البكتيريا في صور المجهر الإلكتروني واكتشاف الهيدروكربونات ودراسة تجمعات معدنية لم يتم إنتاجها في حالة توازن كيميائي، ثم العثور على جزيئات مغناطيسية مماثلة لتلك المنتجة بواسطة بعض البكتيريا الأرضية، أثار الإعلان نقاشاً علمياً قوياً حول صحة الادعاءات، الإجماع العلمي الآن هو أن هناك تفسيرات بيولوجية معقولة لجميع الملاحظات وأن الادعاءات على الأرجح غير صالحة.

على الرغم من هذه النكسة فإن المحرك الرئيسي لبرنامج استكشاف المريخ لا يزال البحث عن الحياة، نظراً لأن الماء السائل ضروري جداً للحياة فقد كان التركيز الأولي على البحث عن دليل على الظروف الدافئة التي من شأنها تمكين استمرار الماء السائل، الدليل على مثل هذه الظروف على الأقل في وقت مبكر من المريخ أصبح الآن مقنعاً، وهناك بعض الأدلة على أن الماء السائل يتدفق أحياناً على السطح في أماكن قليلة، من المرجح أن يتحول توجه الاستكشاف للبحث عن أدلة أكثر مباشرة مثل البقايا العضوية والتوقيعات النظيرية.

يمكن القول إن أفضل استراتيجية هي البحث عن بقايا أحفورية من الفترة المبكرة من تاريخ المريخ عندما كانت الظروف أكثر شبهاً بالأرض، لكن الجدل والخلافات حول نيزك المريخ حول الحياة الأرضية المبكرة تشير إلى صعوبة إيجاد دليل مقنع على الحياة الأحفورية الميكروبية، بدلاً من ذلك يمكن القول إن أفضل استراتيجية هي البحث عن الحياة الحالية في منافذ مثل المناطق البركانية الدافئة أو التدفقات المتقطعة لما قد يكون مياهاً مالحة على أمل أن الحياة إذا بدأت على المريخ ستعيش حيث كانت الظروف مضيافة.

محاولة استكشاف الإنسان لكوكب المريخ:

لا يزال الاستكشاف البشري على بعد عقود على الرغم من التفاؤل عندما انتهى برنامج (Apollo) في أوائل السبعينيات بأن استكشاف المريخ سيتبعه قريباً، إن الصعوبات الفنية في إيصال الناس إلى المريخ وإعادتهم رغم كونها صعبة ليست هائلة، تكمن الصعوبة الرئيسية في التوصل إلى سبب مقنع يبرر التكاليف والمخاطر الهائلة.

جادل المدافعون عن ذلك بأن استكشاف المريخ وتوسيع مدى وصول الإنسان إلى ما وراء فضاء الأرض والقمر لا يحتاج إلى أي منطق عملي للاستكشاف جزء أساسي من كونك إنساناً، جادل آخرون بأن الفوائد العملية مثل الحوافز الاقتصادية والاكتشاف العلمي والتغذية المرتدة للتكنولوجيا ستنتج، ومع ذلك على الرغم من العديد من المدافعين الأقوياء فإن استكشاف الإنسان للمريخ يبدو الآن بعيداً عن الواقع مما كان عليه في السبعينيات.

دراسات تحدد الاكتشاف البشري لكوكب المريخ:

تم إجراء العديد من الدراسات لتحديد كيفية تنفيذ البعثات البشرية إلى المريخ، هناك فئتان أساسيتان من المهمات تتبعان الحركات المدارية للمريخ والأرض، في مهمات فئة المعارضة تستغرق الرحلة ذهاباً وإياباً 500 إلى 600 يوم مع قضاء 30 يوم على المريخ، بالنسبة لمهمات فئة الاقتران تبلغ مدة الرحلة ذهاباً وإياباً حوالي 900 يوم وقد يصل الوقت الذي تقضيه على المريخ إلى 550 يوم.

خلصت معظم الدراسات إلى أن فترة الإقامة القصيرة لبعثات الطبقة المعارضة لا يمكن أن تبرر التكلفة والجهد للوصول إلى هناك، وأنه على الرغم من الموارد الكبيرة المطلوبة فإن مهمة فئة الاقتران مفضلة، هناك العديد من المتغيرات حول كيفية تنفيذ مثل هذه المهمة، في بعض السيناريوهات يتم إرسال سفينة شحن قبل البشر لإنشاء قاعدة تعمل آلياً ويتبعها البشر ربما بعد سنوات، في المتغيرات الأخرى تصاحب الطاقم جميع الموارد اللازمة.

هناك مشكلة أخرى وهي مدى إمكانية استخدام الموارد في المريخ لدعم الأشخاص أثناء إقامتهم ولصنع المؤكسدات والوقود لرحلة العودة، يمكن إرسال وحدات الموارد في الموقع (ISRUs) إلى المريخ قبل الناس بكثير لاستخراج وتخزين كل من الأكسجين من الغلاف الجوي والهيدروجين من الماء باستخدام الطاقة الشمسية أو النووية، لن يتم إطلاق الناس من الأرض حتى تتراكم الموارد الكافية لنجاح المهمة في المريخ.

لتوفير الوقود يمكن استخدام الغلاف الجوي في كل من المريخ والأرض لإبطاء (مكابح الهواء) المركبات الفضائية المغادرة والواردة على التوالي خيار إضافي هو الدخول المباشر، تعد صحة الطاقم إحدى المشكلات التي لا يسهل تأثرها بالتحليل الهندسي الكمي، الأوقات الطويلة في الفضاء لها تأثيرات فسيولوجية مختلفة، تتأثر الدورة الدموية والجهاز الدهليزي وتميل العظام إلى نزع المعادن.

يجب وضع تدابير مضادة لتقليل تدهور الأداء البشري، سيواجه الطاقم أيضاً ضغوطاً نفسية من عدة مئات من الأيام في مكان مغلق بعيداً عن الأرض دون أي شركة أخرى، ستكون تأثيرات الإشعاع مهمة أيضاً خاصة إذا حدثت عواصف شمسية خلال الرحلة التي تستغرق عامين أو ثلاثة أعوام.

إن حماية الكواكب هي قضية أخرى، والشاغل الأول علمي هو ألا ينبغي أن يكون المريخ ملوثاً بالمواد الأرضية قبل أن يتم تقييم إمكانية الحياة الأصلية بشكل مناسب، تخضع المركبات الفضائية الروبوتية المرسلة إلى المريخ لمتطلبات نظافة صارمة ويتم تعقيم الأجزاء التي تلامس السطح لتقليل احتمالية التدخل في اكتشاف الحياة الأصلية، من الواضح أنه لا يمكن اتباع تدابير وقائية مماثلة للبعثات البشرية.