מאדים - תקווה לחיים שנגוזה (בינתיים)? - עידן פייביש

עקבות החיים במטאוריט המפורסם ממאדים נוצרו בתהליכים גאוכימיים קדומים

המטאוריט Allan Hills התגלה בשלהי שנת 1984 בגבעות אלן שבאנטארקטיקה; שמו המקוצר ALH84001. המטאוריט שהה במקום כ-13,000 שנה מאז נפילתו על הארץ ועד שנתגלה. גוש הסלע, שמסתו כשני קילוגרמים, הצליח להצית פולמוס סוער בקהילה המדעית, וחולל דיון סוער בסוגיית קיומן של צורות חיים מיקרוסקופיות שנמצאו, כביכול, בתוכו. דיווח על מחקר שהתפרסם לאחרונה קורא תיגר על המסקנות שהוצגו לפני כעשור, ומביא הסבר חדש לממצאים.

בקיץ שנת 1996 התפרסם בשבועון המדע Science מחקר של האסטרוביולוג ד”ר דייוויד מקאי (McKay), ראש מדעני נאס”א, ושל אנשי צוותו, שעסק במטאוריט. מאנליזות שנערכו במטאוריט עלו שתי מסקנות עיקריות : הראשונה, שלגביה לא היה כמעט ויכוח, היא כי בתקופה שלפני 3.5 מיליארדי שנים — אז היה עדיין המטאוריט חלק מכוכב-הלכת השכן — היו במאדים מים זורמים בשפע. עובדה זו עולה בקנה אחד עם תמונות של מאדים ששידרה החללית מרינר בשנות השבעים, שבהן נראו ערוצים הנראים כערוצי נחלים. העדויות הכימיות למים זורמים בעברו של מאדים מתבססות על תכולת המינרלים והפחמות שבאדמתו, כדוגמת המינרל הֶמָטיט (Fe₂O₃).

אם נכון הדבר — היכן המים היום? סביר להניח, כי עם חלוף הזמן התאדו חלק ממאגרי המים או הועפו ברוח השמש, שהיא חזקה על פני מאדים מאחר שהוא נטול שדה מגנטי של ממש, ואילו המים שנותרו חלחלו בקרקע והפכו לקרח.

המסקנה השנייה , שעוררה ויכוח מדעי ותקשורתי שהדיו נשמעו עד לא מזמן, היתה בדבר קיומם של אורגניזמים מיקרוסקופיים מאובנים. חסידי השערה זו התבססו על מבנה דמוי -תולעת, קטן ממדים, שצולם מבעד למיקרוסקופ אלקטרונים, וכן על בדיקות איזוטופיות (תהליכים ביוכימיים מבדילים פעמים רבות בין איזוטופים שונים של אותו יסוד), שהעלו תוצאות דומות לאלה שמעלות בדיקות של ארכאונים (Archaea) ארציים אל-אווירניים מתאנוגניים (יוצרי מתאן - CH₄). כמו כן נמצאו במטאוריט גם תרכובות אורגניות ומינרלים העשויים להעיד על עקבותיהם של יצורים חיים. דוגמה אחת לכך היא פחמימנים בֶּנזֶנים רב-טבעתיים (PAH, Polycyclic benzenoid Aromatic Hydrocarbons), שעל פני כדור-הארץ נמצאים בצמחים או נוצרים כתוצאה מבערת תרכובות פחמימניות. במטאוריט נמצאו גם גופיפים כדוריים המכילים סידן פחמתי כמינרל גירי (CaCO₃), הידוע כמרכיב שכיח בסלעי משקע ארציים, אך נדיר במטאוריטים. תרכובת זו נוצרת על כדור-הארץ כתוצאה מהשקעת סידן בתהליך ביומינרליזציה, המתרחש בעיקר בבניית השלד החיצוני של חסרי-חוליות. מינרלים נוספים שנמצאו במטאוריט HLA הם תחמוצות ברזל, דוגמת מגנטיט (Fe₃O₄) הקיימות בסלעי יסוד ובסלעי משקע ארציים וכן בחיידקים ארציים, וכן ברזל גפרי (FeS) המאפיין תוצרי פסולת של אורגניזמים ארציים.

פיסה מהמטאוריט Allan Hills תחת מיקרוסקופ אלקטרונים סורק (SEM). חיים מיקרוסקופיים קמאיים או התגבשות של תרכובות מינרליות במבנה דמוי-תולעת? באדיבות NASA

חוקרים במעבדה הגאופיזית במכון קרנגי, וושינגטון הבירה, בשיתוף עם חוקרים נורבגים, ניתחו את התרכובות האורגניות ואת המינרלים שנמצאו במטאוריט ממאדים, והראו לראשונה כי אבני הבניין של החיים על פני כדור-הארץ (העשויות חומרים פחמימניים) יכלו להיווצר בעבר הרחוק של כוכב-הלכת האדום.

והנה, מאמרם של אנדרו סטיל (Steele) ועמיתיו, שפורסם לאחרונה ב-Science, מציע הסבר גאוכימי, ולא ביוכימי, להיווצרות הממצאים במטאוריט. החוקרים הסתמכו על תהליך ארצי ידוע, שבו נוצרו סלעים עקב התפרצויות געשיות בטמפרטורות נמוכות באקלים הארקטי המאפיין את ארכיפלג Svalbard בנורבגיה לפני כמיליון שנה. תנאים אלה דומים, לדעת החוקרים, לתנאי האקלים של מאדים הקדום. בסלעים מכדור-הארץ, כמו גם במטאוריטים אחרים שהגיעו ממאדים, נמצא קשר הדוק בין המינרל מגנטיט לבין התרכובות האורגניות. מתברר כי לאחר ההתקררות של אותם סלעים וולקניים ארציים, נוצרו התרכובות האורגניות מתמיסות עשירות בפחמן דו-חמצני בתיווכו של המגנטיט, כזרז, בלא השתתפותם של יצורים חיים.

לאור ממצאי מחקר זה, התרכובות האורגניות במאדים היו עשויות להיווצר במהלך שני אירועים נפרדים: האחד - התקררות מהירה של נוזלים תוך כדי יצירת פחמות (תרכובות המכילות יוני CO₃^2-) והאחר - היווצרות תרכובות אורגניות ממינרלים קרבונטיים תוך כדי פגיעת מטאוריט במאדים, שגרם לגוש שהפך להיות המטאוריט ALH להינתק מפני מאדים ולצאת אל החלל הבין-פלנטרי למשך 15 מיליון שנים, טרם הגעתו לכאן. המחקר מרמז על כך שחומרים המופיעים כמרכיבים של יצורים חיים על כדור-הארץ עשויים להיווצר על כוכבי-לכת ארציים-סלעיים קפואים גם בהיעדר חיים.

כוכב-הלכת מאדים בהתקרבותו האחרונה לכדור-הארץ , באוקטובר . 2005 אפשר להבחין בשתי כיפות קרח : כיפה קטנה בחצי הכדור הדרומי של מאדים , ששרר בו קיץ באותה עת , וכיפה גדולה בחצי הכדור הצפוני , שבו היתה זו עונת החורף . כיפות אלה מורכבות בעיקר מפחמן דו-חמצני קפוא )קרח יבש ( . במרכז התמונה אפשר לראות את אחד המדבריות הכהים , הנקרא , Sinus Meridiani שבו נחת רכב השטח הרובוטי אופורטיוניטי ששיגרה נאס"א בינואר . 2004 הרכב הרובוטי מבצע את מלאכתו נאמנה עד עצם היום הזה תצלום : מדריכי מצפה הכוכבים בגבעתיים

החיפוש הבלתי נלאה אחר חיים במאדים קיבל תפנית חדה לאור הפרסום האחרון, לדאבונם של רבים מבין שוחרי המדע הבדיוני. אם לפני מאה שנה עוד היינו מוכנים לקבל את פניהם של הפולשים המיליטנטים ממאדים, הרי עתה נקווה למצוא לכל היותר תצורות חיים מיניאטוריות — אם בכלל. נמצאנו למדים, כי המחקר לא סתם את הגולל על סוגיית החיים בכוכב-הלכת האדום, נהפוך הוא — נפתח צוהר לחקירות מעמיקות נוספות גם בעתיד.

לקריאה נוספת:

המעבדה הגאופיזית, מכון קרנגי למדע, וושינגטון הבירה

המכון לאסטרוביולוגיה, NASA


פורסם ב"גליליאו" גיליון 114, עמ' 15, פברואר 2008.