Molekuli kubwa za kikaboni kwenye Mars zinaweza kuwa moja ya ishara bora za uhai

Kimataifa - Shirika la Habari la Ekhbary

Molekuli kubwa za kikaboni kwenye Mars zinaweza kuwa moja ya ishara bora za uhai

Katika maendeleo muhimu kwa ajili ya kutafuta uhai nje ya dunia, uchambuzi wa hivi karibuni ulioongozwa na NASA umemalizia kuwa ni "busara kudhani" kwamba viumbe hai vinaweza kuwa vimetengeneza molekuli za kikaboni za kuvutia zilizopatikana kwenye Mars. Ingawa ugunduzi huu hautoi uthibitisho kamili wa uhai wa kale au wa sasa kwenye Sayari Nyekundu, unaashiria hatua muhimu mbele katika kuelewa hali ambazo zingeweza kusaidia michakato ya kibiolojia katika zamani zake za mbali.

Ugunduzi wa molekuli kubwa zaidi za kikaboni zilizowahi kutambuliwa ndani ya mwamba wa Mars uliripotiwa hivi karibuni. Minyororo hii mirefu, inayoundwa na hidrojeni na kaboni, inaaminika kuwa vipande vya asidi ya mafuta, misombo inayozalishwa mara kwa mara kupitia michakato ya kibiolojia Duniani. Matokeo hayo yalifafanuliwa kwa undani katika karatasi iliyochapishwa Februari 4 katika jarida la Astrobiology, ambapo watafiti walichunguza kwa uangalifu njia mbalimbali za uwezekano wa malezi ya molekuli hizi za kikaboni.

Utafiti unazingatia hasa molekuli za kikaboni zinazojulikana kama alkanes, ambazo ni hidrokaboni zinazojumuisha minyororo mirefu ya atomi 10 hadi 12 za kaboni, kila moja ikiwa imeunganishwa na atomi nyingi za hidrojeni. Ingawa misombo mifupi ya alkane kama methani na propani inajulikana sana, minyororo ya kaboni 12 au zaidi ina uwezekano mkubwa wa kuzalishwa na mifumo ya kibiolojia Duniani, na kuongeza safu ya ziada ya udadisi kwa ugunduzi huu wa Mars.

Molekuli hizi kubwa na za kuvutia zimeingizwa ndani ya udongo wa Cumberland, mwamba wa mchanga wenye chembe ndogo zilizopatikana katika kitanda cha ziwa la kale la Mars kinachoitwa Yellowknife Bay. Rover ya NASA ya Curiosity ilichimba mwamba huu kwa mara ya kwanza mnamo 2013 na tangu wakati huo imefanya uchambuzi mbalimbali kwa kutumia maabara yake ya kemia iliyowekwa ndani, chombo cha Sample Analysis at Mars (SAM).

Hata hivyo, watafiti waligundua molekuli hizi maalum za kikaboni hivi karibuni, baada ya kupasha moto sampuli hadi nyuzi joto kali ya 2,012 Fahrenheit (1,100 Celsius) katika kutafuta amino asidi, vitalu vya msingi vya protini. Badala yake, waligundua athari za molekuli hizi kubwa za kikaboni ambazo hazijawahi kutokea. Kisha watafiti walirudisha saa nyuma, wakitumia uundaji wa hisabati na data kutoka kwa majaribio ya radiolys, ili kukadiria wingi wa awali wa molekuli hizi zilipowekwa kwa mara ya kwanza kwenye udongo mabilioni ya miaka iliyopita.

Alkanes katika udongo uliopimwa kwa sasa zinaonyesha wingi unaanzia sehemu 30 hadi 50 kwa bilioni (ppb). Hata hivyo, udongo wa Cumberland umekuwa wazi kwa mazingira magumu, yenye mionzi mingi ya uso wa Mars kwa takriban miaka milioni 80. Mfiduo huu wa muda mrefu umepunguza maudhui yake ya kikaboni kutokana na mlipuko wa chembe za nishati kutoka jua na kutoka anga ya juu kwa muda mrefu. Watafiti wanakadiria kuwa nyenzo zilizopatikana labda zinawakilisha sehemu ndogo tu, labda mara kadhaa chini, ya maudhui ya awali ya lipid ambayo yangeingizwa kwenye kitengo cha mchanga miaka bilioni mbili na nusu iliyopita.

Kwa kutumia ufahamu kutoka majaribio ya radiolys ya awali, wanasayansi walihesabu wingi wa awali "wa kihafidhina" kwa alkanes, au asidi ya mafuta ambayo yalitokana nayo, kuanzia 120 hadi 7,700 ppb. Kiwango hiki kikubwa kinazua swali muhimu: je, vyanzo visivyo vya kibiolojia vinaweza kueleza kikamilifu kiasi hicho kikubwa, au michakato ya kibiolojia ilichukua jukumu katika malezi yao?

Timu ya utafiti ilitathmini kimfumo matukio mengi yasiyo ya kibiolojia. Kwanza, walizingatia asili inayotokana na anga, kama vile usafirishaji kupitia chembe za vumbi za sayari (IDP) au vimondo. Hii ilitengwa kwa kiasi kikubwa kwa sababu IDP haziwezi kupenya mwamba na hakukuwa na dalili za athari za vimondo kwenye eneo la sampuli. Hali ya pili, inayohusisha molekuli za kikaboni zinazotua kutoka angahewa ya kale ya Mars, pia ilionekana haitoshi kueleza wingi uliozingatiwa, kwani ukungu wa angahewa wa mapema wa sayari haukuwa mzito wa kutosha kuzalisha kiasi hicho.

Mwingiliano wa maji-mwamba, njia nyingine inayowezekana isiyo ya kibiolojia, kwa kawaida huzalisha molekuli ndogo za kikaboni. Ingawa molekuli za asidi ya mafuta zinaweza kuunda kupitia njia tofauti za joto la juu, udongo wa Cumberland haukuonyesha ushahidi wowote wa kuwa umepata joto linalohitajika. Licha ya kuzitenga nadharia hizi, mchakato mmoja usio wa kibiolojia haukuweza kutengwa kabisa: uwezekano kwamba baadhi ya viumbe hai viliundwa kiasilia ndani ya mifumo ya haidrothermal ya Mars na baadaye kusafirishwa kwenye uso na maji yenye matajiri ya kikaboni. Muhimu zaidi, watafiti walisisitiza, "Ili kuwa wazi, hatudai kwamba ushahidi wa uhai wa kale wa Mars ulipatikana kwenye udongo wa Cumberland."

Hata hivyo, sampuli ya Cumberland ina utajiri wa vijenzi kadhaa vya molekuli vinavyohusishwa mara kwa mara na shughuli za kibiolojia. Hizi ni pamoja na madini ya udongo, ambayo huunda mbele ya maji; nitrati zenye virutubisho; aina maalum ya kaboni inayohusishwa na michakato ya kibiolojia; na sulfuri, inayojulikana kwa jukumu lake katika kuhifadhi molekuli za kikaboni. Zaidi ya hayo, Bonde la Gale, eneo la Yellowknife Bay, linajulikana kuwa lilikuwa na maji ya kioevu kwa mamilioni ya miaka, kimsingi likitoa muda wa kutosha kwa kemia inayounda uhai kujitokeza.

Hata hivyo, rover ya Curiosity inakabiliwa na mapungufu katika uwezo wake wa kuchambua molekuli kubwa zaidi, ambazo zinahusiana sana na michakato ya kibiolojia. Mwandishi mwenza wa utafiti Christopher House, profesa wa jiolojia katika Penn State, alibainisha kuwa uchambuzi kama huo, hata Duniani, "daima una biashara." Hivyo, ingawa Curiosity inaweza kugundua molekuli kubwa zaidi, inaweza kukosa usahihi unaohitajika kwa utambulisho wao kamili. Hatua inayofuata ya haraka inahusisha kufanya tafiti za majaribio Duniani ili kuiga udongo wa Cumberland na hali ya Mars, kwa lengo la kuelewa jinsi molekuli za kikaboni kama vile asidi ya mafuta zinavyoitikia katika mazingira hayo. Matarajio ya mwisho bado ni dhamira ya kurudisha sampuli za Mars, ambayo ingewawezesha wanasayansi kuchambua moja kwa moja udongo wa Mars kwa kutumia vifaa vya maabara vya hali ya juu, ingawa matarajio haya kwa sasa yanakabiliwa na vikwazo vikubwa vya vifaa.

Wakati uwepo kamili wa uhai wa zamani au wa sasa wa Mars unabaki kuwa swali wazi, matokeo haya yanatoa sababu kubwa ya matumaini kati ya wapenzi wa astrobiolojia. Hitimisho la watafiti kwamba vyanzo visivyo vya kibiolojia peke yake haviwezi kueleza kikamilifu wingi wa misombo hii maalum ya kikaboni hufanya dhana ya asili ya kibiolojia kuwa ya kushawishi, na kuweka matumaini hai ya kugundua majibu mazito kuhusu uhai nje ya Dunia.

Shirika la Habari la Ekhbary