نخستین مورد شناسایی متان روی سیاره سرخ

نخستین مورد شناسایی متان روی سیاره سرخ: چیزی در هوای بهرام "متان" پخش می کند!

خودروی کنجکاوی ناسا افزایشی ده برابری را در میزان متان -که یک ماده ی آلی است- در جو پیرامونش احساس کرده. این خودرو همچنین در یک نمونه از پودر سنگی که توسط آزمایشگاه حفاری خود به دست آورده بود نیز مواد آلی دیگری یافته است.

این تصویر راه های ممکن برای افزوده شدن متان به هوای بهرام (چشمه ها) و ناپدید شدن آن در هوای بهرام (چاهک ها) را نشان می دهد. خودروی کنجکاوی ناسا افت و خیزهایی را در چگالی متان در هوای بهرام شناسایی کرده است که می تواند نشانگر رخ دادن هر دوی این گونه فعالیت ها روی بهرام امروزی باشد.

سوشیل آتریا از دانشگاه میشیگان در آن آربور می گوید: "این افزایش موقت متان - که ناگهان بالا رفت و سپس به جای نخست برگشت- به ما می گوید که گونه ای چشمه ی (منبع) نسبتا موضعی در آن جا وجود دارد." آتریا که یکی از اعضای گروه علمی خودروی کنجکاویست می افزاید: "چندین چشمه ی احتمالی - زیستی یا غیرزیستی می توان برای این افزایش ناگهانی برشمرد، مانند برهم کنش آب و سنگ."

پژوهشگران در مدت ۲۰ ماه، ده ها بار با بهره از یکی از آزمایشگاه های کنجکاوی به نام دستگاه "آزمایش نمونه ها روی بهرام" (سام، SAM) متان را در هوای سیاره ی بهرام (مریخ) بو کشیده اند. در دو ماه از این بیست ماه، اواخر ۲۰۱۳ و اوایل ۲۰۱۴، میانگین متان سنجیده شده در چهار بار سنجش برابر با هفت در میلیارد بود. پیش و پس از آن، میانگین متان تنها یک دهم این مقدار بود.

کنجکاوی همچنین مواد شیمیایی آلی دیگری را نیز در پودری که از سوراخ کردن یک سنگ به نام کامبرلند به دست آورده بود شناسایی کرده که نخستین مورد شناسایی قطعی مواد آلی در مواد سطحی سیاره ی سرخ به شمار می آید. این مواد آلی بهرامی یا روی خود این سیاره شکل گرفته یا می تواند توسط شهاب سنگ ها به آن جا آورده شده باشد.

مولکول های آلی که مولکول هایی تشکیل شده از کربن و معمولا هیدروژنند، بلوک های ساختمانی شیمیایی موجودات زنده اند، هر چند که می توانند بدون موجود زنده هم وجود داشته باشند. یافته های کنجکاوی از بررسی نمونه های هوا و پودر سنگ نشان نمی دادند که آیا بهرام در گذشته زیستگاه موجودات زنده ی ذره بینی بوده یا نبوده، ولی درباره ی فعالیت شیمیایی کنونی بهرام و شرایط مناسب زندگی در روزگار باستان آن آگاهی هایی به ما می دهند.

جان گراتزینگر، دانشمند پروژه ی کنجکاوی در بنیاد فناوری کالیفرنیا در پاسادنا می گوید: "ما به کار روی معماهایی که در این یافته ها هست دامه می دهیم. آیا می توانیم به چیزهای بیشتری درباره ی شیمی پویایی که باعث چنین افت و خیزهایی در مقدار متان جو سیاره می شود پی ببریم؟ آیا می توانیم سنگ های هدفی را برگزینیم که مواد آلی شناسایی پذیری را در خود حفظ کرده باشند؟"

پژوهشگران چندین ماه تلاش کردند تا این را تعیین کنند که مواد آلی دیده شده در نمونه ی کامبرلند به راستی از خود سیاره ی سرخ بوده یا نه. آزمایشگاه سام کنجکاوی در چندین نمونه سنگ مقدار ساختار کربنی آلی را شناسایی کرده که در واقع از زمین به درون کنجکاوی منتقل شده بودند. هرچند آزمایش ها و بررسی های دامنه دار و گسترده ما را از شناسایی مواد آلی خود بهرام مطمئن ساخت.

نخستین شناسایی قطعی مواد شیمیایی آلی در کانی های سطح بهرام در پی بررسی هایی روی داد که خودروی کنجکاوی بر روی نمونه ی پودر سنگی که با سوراخ کردن گِلسنگ کامبرلند از آن بیرون کشیده بود انجام داد.

تعیین این که چه ماده ی آلی بهرامی ویژه ای در سنگ است با وجود کانی های پرکُلرات در خاک و سنگ های بهرام کار پیچیده ای است. پرکلرات ها به هنگام گرم شدن درون دستگاه SAM به ساختارهایی از ترکیب های آلی تبدیل می شوند، از همین رو شناسایی مواد آلی بهرامی در سنگ نامشخص می ماند.

دانشمند همکار پروژه ی کنجکاوی، راجر سامنز از بنیاد فناوری ماساچوست در کمبریج می گوید: "این مورد که نخستین تایید وجود کربن آلی در یک سنگ روی بهرام است، نویدبخش چیزهای بسیاریست. مواد آلی از آن رو اهمیت دارند که می توانند برای ما درباره ی مسیری که برای شکل گیری و حفظ شدن پیموده اند بگویند. همچنین می تواند درباره ی تفاوت های زمین-بهرام و این که آیا محیط های ویژه ای که سنگ های رسوبی دهانه ی گیل نشان می دهند، کمابیش برای گرد آمدن مواد آلی مناسب بوده اند یا نه به ما آگاهی بدهد. اکنون چالش ما یافتن سنگ های دیگری روی کوه شارپ است که شاید ساختارهای آلی متفاوت و گسترده تری را در بر داشته باشند."

همچنین در گزارش پژوهشگران آمده که آنچه کنجکاوی از آب های بهرام که از بیش از سه میلیارد سال پیش درون کانی های بستر دریاچه در سنگ کامبرلند به دام افتاده چشیده نشانگر آنست که این سیاره مقدار بسیاری از آب های خود را پیش از شکل گیری بستر دریاچه از دست داده بوده و این دسترفتِ مقادیر بسیارِ آب پس از آن هم ادامه داشته است.

دستگاه سام ایزوتوپ های هیدروژن را از مولکول های آبی که میلیاردها سال در دل یک نمونه ی سنگ به دام افتاده بود و با گرم شدن آن توسط سام آزاد شد بررسی کرد، که به آگاهی هایی درباره ی تاریخ آب های بهرام انجامید. نسبت ایزوتوپ سنگین هیدروژن (دوتریوم) به ایزوتوپ معمولی و فراوان ترِ هیدروژن می تواند شناسه ای برای مقایسه میان گام های گوناگون تاریخ یک سیاره فراهم کند.

پل ماهافی، سربازرس دستگاه سام در مرکز پروازهای فضایی گودارد ناسا در گرین بلت مریلند می گوید: "این به راستی جالب است که سنجش های ما از گازهایی که کنجکاوی از سنگ های بهرام بیرون کشیده می تواند درباره ی دسترفت آب های این سیاره برایمان بگوید." ماهافی نویسنده ی اصلی یک گزارش است که در شماره ی این هفته ی نشریه ی ساینس منتشر شده.

نسبت دوتریوم به هیدروژن تغییر کرده زیرا هیدروژن از دوتریوم سبک تر است و در نتیجه بسیار آسان تر از آن از جو بالایی بهرام می گریزد. اگر پژوهشگران بخواهند به گذشته برگردند و ببینند نسبت دوتریوم-هیدروژن در آب های بهرام چگونه با گذشت زمان تغییر کرده می توانند به این نسبت در آب های درون جو کنونی بهرام و آب هایی که در دوره های گوناگون تاریخ این سیاره در سنگ های آن به دام افتاده نگاه کنند.

شهاب سنگ های بهرامی که روی زمین یافته شده اند نیز آگاهی هایی به ما می دهند، ولی به طور ناقص. [زیرا] سن هیچ یک از شهاب سنگ بهرامیِ شناخته شده حتی نزدیک به سن سنگ هایی که روی خود بهرام بررسی شده نیست. بر پایه ی سنجش های کنجکاوی، زمان شکل گیری سنگ هایی که بررسی کرده به حدود ۳.۹ تا ۴.۶ میلیارد سال پیش می رسد.

نسبتی که کنجکاوی در نمونه سنگ کامبرلند یافت حدود یک دوم این نسبت در بخار آبیست که در جو امروز بهرام یافته می شود؛ چیزی که نشان می دهد بیشتر دسترفت آب های سیاره از زمان شکل گیری آن سنگ رخ داده. گرچه این نسبت حدود سه برابر بالاتر از نسبت ذخیره ی آغازین آب بهرام است (بر پایه ی این پنداشت که ذخیره ی آغازین آب های بهرام دارای نسبتی برابر با نسبت اقیانوس های زمین بوده). این نشان می دهد که بهرام بیشتر آب های آغازینش را پیش از شکل گیری سنگ کامبرلند از دست داده بوده.

در همین زمینه: * خودروی کنجکاوی بر بستر یک دریاچه باستانی فرود آمده

واژه نامه:
NASA - Mars - Curiosity rover - methane - organic molecule - Sushil Atreya - Sample Analysis at Mars - SAM - Cumberland - meteorite - carbon - hydrogen - John Grotzinger - Earth - perchlorate - Roger Summons - Gale Crater - sedimentary rock - Mount Sharp - lakebed - planet - isotope - water molecule - deuterium - Paul Mahaffy - Goddard Space Flight Center - Science

منبع: nasa
برگردان: یک ستاره در هفت آسمان

نقل از یک ستاره در هفت آسمان

عطف به عتف - نگاهی به پژوهش و ISI در ایران

امید عمومی - نامه به ریاست جمهوری

مرز بین ایمان و تجربه  

نامه سرگشاده به حضرت آیت الله هاشمی رفسنجانی

آخرین مقالات