ნიკა გიგაური

ივ.ჯავახიშვილის სახელობის თბილისის სახელმწიფო უნივერსიტეტი

Nika.Gigauri186@sps.tsu.edu.ge





ტომი: 3, ნომერი: 2, გვ: 10-14

 

 

 



"ქიმიის უწყებანი" ტომი:3, ნომერი:3, 35-36 გვ.

პლანეტა მარსზე აღმოჩენილი ორგანული მოლეკულები

თეკლე კენტელაძე, ნიკა გიგაური*

რეზიუმე: ჩვენი ცივილიზაცია ათეული წლებია იკვლევს კოსმოსს და ეძებს სიცოცხლის განსხვავებულ ფორმებს. მეცნიერთა შორის დიდი დაინტერესებით საგებლობს პლანეტა მარსი, რომელსაც წლებია იკვლევენ. მარსის ნიადაგი ქიმიურად აქტიური, მაგრამ ბიოლოგიურად პასიურია, მიუხედავად ამისა, წითელ პლანეტაზე სიცოცხლის ძიებამ მეცნიერები ახალ აღმოჩენებამდე მიიყვანა, რომელთა შესახებ სტატიაში ვრცალდ ვისაუბრებთ. წითელ პლანეტაზე აღმოჩენილმა ორგანულიმა მოლეკულებმა, მეცნიერთა პოზიცია ორად გაყო, რასაც სტატიაში განვიხილავთ და წარმოვადგენთ მარსზე მიმდინარე ქიმიური პროცესების საილუსტრაციო მაგალითებს.

საკვანძო სიტყვები: მარსი, მოლეკულა, სიცოცხლე, ატმოსფერული მეთანი, წყალი



ჩვენს საუკუნეში განსაკუთრებული ინტერესით იკვლევენ კოსმოსს, მეცნიერები წლებია ცდილობენ აღმოაჩინონ სიცოცხლე სხვა პლანეტებზე. ჩვენი მხრივ, უნდა აღვნიშნოთ ის, რომ ეს მცდელობები მრავალი თვალსაზრისით არის გამართლებული, განსაკუთრებით იმიტომ, რომ სხვა სამყაროების და სიცოცხლის ფორმების აღმოჩენა ბევრად უფრო მეტ ცოდნას მოგვცემს საკუთარ სამყაროზე და მის არსზე. (რა თქმა უნდა, არსებობს უარყოფითი მხარეებიც, მაგრამ ეს საკითხი ჩვენს თემას სცდება).

2018 წლის, ივნისში გახდა ცნობილი, რომ წითელ პლანეტაზე აღმოაჩინეს ორგანული მოლეკულები. აღნიშნულ სტატიაში გვინდა სწორედ ამ მოვლენაზე ვისაუბროთ. ვფიქრობთ, რომ ეს შემთხვევა განსაკუთრებულია, როგორც ზოგადად კაცობრიობის, ისე ქიმიის ისტორიაში.

სანამ ამ აღმოჩენაზე ვისაუბრებთ ცოტა რამ უნდა ვთქვათ თვითონ პლანეტა მარსზეც.

მარსი მზის სისტემის მეოთხე, დედამიწის მომდევნო პლანეტაა. ზოგჯერ მარსს წითელ პლანეტასაც ეძახიან, რადგან მისი მთლიანი ზედაპირი რკინის ჟანგეულითაა დაფარული. თავისი მრავალი მახასიათებლებით მარსი დედამიწის მსგავსია. მას ორი თანამგზავრი ჰყავს - ფობოსი და დეიმოსი - მცირე და უსწორმასწორო ზედაპირის მქონე სხეულები, რომლებიც შესაძლოა მარსის გრავიტაციაში მოქცეული ასტეროიდები იყოს.

მარსზე თითქმის 25 საათიანი დღე-ღამეა. ზედაპირი ვულკანებითა და დაბლობებითაა დაფარული, ხოლო პოლუსებზე მდებარე ყინული სეზონის მიხედვით იზრდება და მცირდება. მარსის ზედაპირზე არსებული მშრალი და კლაკნილი ხეობები იმაზე მეტყველებს, რომ აქ ოდესღაც მდინარეები მიედინებოდა. პლანეტაზე არის წარმონაქმნები, რომლებიც მდინარის ამომშრალ კალაპოტს გვაგონებენ, თუმცა ამ კალაპოტებში წყალი არ არის. პლანეტის ზედაპირზე უამრავი ჩამქრალი ვულკანის კერა და მეტეორიტული კრატერებიც შეინიშნება. მილიარდობით წლის წინ მარსსაც ქონდა ატმოსფერო, რომელსაც სიცოცხლის უზრუნველყოფა შეეძლო. დროთა განმავლობაში ატმოსფერო კოსმოსში გაიფანტა და პლანეტა გაცივდა. დღეს მარსი ყინულოვანი უდაბნოა. აქ ზამთარში ტემპერატურა -120-მდე ეცემა, ზაფხულში 0O c-დან 30O c- მდე მერყეობს. [1]

მარსზე დაშვების პირველი წარმატებული მისია, 1965 წელს მარინერ 4-მა განახორციელა, რომელიც 1964 წელს გაუშვეს დედამიწიდან. ყველაზე მეტი თანამგზავრი და ზონდი ადამიანებმა მარსზე გაგზავნეს. განსაკუთრებული კვლევა მიმდინარეობს წყლისა და სიცოცხლის ნაკვალევის აღმოსაჩენად. 70-იან წლებში გაგზავნილი თანამგზავრებიდან მიღებულ სურათებზე აღმოჩნდა თითქოსდა ხელოვნური წარმოშობის ობიექტები – პირამიდები, ადამიანის სახის მქონე მთა. თანამედროვე საკვლევ აპარატებზე უკეთესი შესაძლებლობის კამერები და სხვა დეტექტორები არის დაყენებული, მათი საშუალებით დამტკიცდა რომ ეს მხოლოდ ოპტიკური ილუზია იყო.

ე.წ. “ჰაერი” მარსზე თხელი და სიფრიფანაა. იგი ძალიან მცირე სითბოს აკავებს. ამ სითბოს მეტი ნაწილი დედამიწიდან მოდის მზის რადიაციული გამოსხივების შედეგად. მარსის ნიადაგი ქიმიურად აქტიური, მაგრამ ბიოლოგიურად პასიურია.

და მაინც, დღეს ნამდვილად განსხვავებული მონაცემები გვაქვს ხელთ მარსის შესახებ, ვიდრე ოდესმე. მარსიდან ჩამოვარდნილ მეტეორიტში მეცნიერებმა აღმოაჩინეს ბაქტერია, რომელიც ანტარქტიდაშიც არსებობს. ბოლო მონაცემებით მარსზე აღმოჩენილია სილიციუმი, რომელიც იმაზე მეტყველებს, რომ აქ ოდესღაც თბილი წყლები არსებობდა. ხოლო ლავამ შემოინახა პლანეტის ირგვლივ არსებული მაგნიტური ველის კვალი. მაღალტექნოლოგიური კოსმიური აპარატების მეშვეობით ჩატარებული კვლევების საფუძველზე, ამერიკულმა კოსმიურმა სააგენტო NASA-მ საბოლოოდ დაადგინა, რომ პლანეტა მარსზე წყალი ნამდვილადაა. [2]

გარდა ამისა, უნდა განვიხილოთ DARPA-ს მიერ შემუშავებული იდეებიც, რომელიც პლანეტა მარსის ტერაფორმირებას გულისხმობს.

ეს პროექტები მიზნად ისახვდა, მარსის „უსიცოცხლო“ ზედაპირზე ციანობაქტერიების, წყალმცენარეების, მწვანე მცენარეებისა და სხვადასხვა ორაგნიზმების დასახლებას, რომლებიც გამრავლდებიან და ზუსტად ისეთ პროცესებს წარმოქმნიან, როგორსაც დედამიწაზე ანხორციელებენ.

მეცნიერი ალისია ჯექსონი აკეთებდა განცხადებას იმის თაობაზე, რომ ჩვენ შევძლებთ არასტუმართმოყვარე წითელი პლანეტა მწვანე წალკოტად გადავქციოთ. მეცნიერები მიიჩნევენ, რომ ექსტრემალური ორგანიზმების მიერ ეკოლოგიური კატასტროფების ადგილების გაჯანსაღების მრავალწლიანი პრაქტიკის შემდეგ მარსის ეკოსისტემის გარდაქმნასაც მოვახერხებთ. მთავარი მიზანია სიცოცხლის ნებისმიერი ფორმიდან გამოვყოთ გენები, რომლებიც ექსტრემალურ გარემოში გადარჩენისთვის საჭირო ადაპტაციური ნიშან–თვისებების განვითარებას განაპირობებენ და შევქმნათ ორგანიზმები, რომლებიც მარსზე გადარჩებიან. შემუშავებული იქნა ე.წ. “Google-ის გენომის რუკა”, რომლის საშუალებითაც შესაძლებელია ნებიმიერი გენომის, განურჩევლად ლოკაციისა, პოვნა. [3]

DTA Gview–ს ერთ–ერთი გამოსახულება As, Ts, და Gs სახელით ცნობილი გენების სერიებით.

ზოგიერთი მეცნიერი მიიჩნევს, რომ მცენარეებს მარსზე გაუჭირდებათ, თუმცა პატარა, მწვანე და ბევრად გამძლე ციანობაქტერია შეძლებს ადგილი დაიმკვიდროს წითელ პლანეტაზე. დიდი ხნის წინ სწორედ ციანობაქტერიებმა გარდაქმნეს უსიცოცხლო დედამიწა მრავალფეროვან ბიოსფეროდ. ამიტომ, მეცნიერები იმედოვნებენ, რომ ციანობაქტერიები მარსზეც იგივე შედეგს გამოიღებენ.

მიუხედავად ბევრი თეორიისა და დიდი სურვილისა, მარსის კოლონიზაციის იდეის განსხეულება მხოლოდ სამეცნიერო ფანტასტიკის მეშვებითაა შესაძლებელი. მარსზე მცენარეების გაზრდა ძალიან რთულ პროცესებთან არის დაკავშირებული. საქმე იმაშია, რომ მარსის გრუნიტს შესაბამისი ქიმიური ელემენტები აკლია, რაც საჭიროა იმ პროცესებისთვის, რასაც დედამიწაზე ვანხორციელებთ. კერძოდ, განსხვავებით დედამიწისგან, მარსზე აზოტის მიზერული რაოდენობაა, იგი მხოლოდ აირის - N2 სახითაა წარმოდგენილი და მარსის გრუნიტში მისი დაგროვება არ ხდება, რაც ასე საჭიროა მცენარეებისთვის.

სათბური და საცხოვრებელი კომპლექსები მარსზე მხატვრის თვალით.

მარსის თხელი ატმოსფერო მხოლოდ 0.13% თავისუფალ O2–ს შეიცავს, რაც, დედამიწის 21%–თან შედარებით, იდეალური სულაც არ არის. [4]

როგორც ზემოთ ვისაუბრეთ ძალიან მაღალია დაინტერესება პლანეტა მარსით, მეცნიერები უამრავ თეორიებს ქმნიან და ატარებენ ექსპერიმენტებს, რათა წინ გადავდგათ ნაბიჯები მარსის კოლონიზაციისკენ.

2018 წლის ივნისში NASA-მ დაანონსა მნიშვნელოვანი განცხადების გაკეთების თარიღი. როგორც ვიცით, მარსმავალი Couriosity („ცნობისმოყვარეობა“) წლებია აგროვებს წითელი პლანეტის ზედაპირის ნიმუშებს. 2018 წლის დასაწყისში იგი იკვლევდა შარპის მთის, ვერა რუბინის სახელით ცნობილ ადგილს. მან ორი ახალი საინტერესო აღმოჩენა გააკეთა: ატმოსფერული მეთანი და უჩვეულო, გაქვავებული მილისებრი წარმონაქმნები. [5]

MAHLI-ს(Mars Hand Lens Imager) მიერ გადაღებული გაქვავებული ”ტუბულები”.

მეთანის არსებობა მარსზე ადრეც ცნობილი იყო, მისი წარმოქმნის წყაროდ მიიჩნევა მეტეორები, მიწიქვეშა გეოლოგიური აქტივობები, კლათრატები და ა.შ.

გარდა ამისა, დადგინდა ისიც, რომ მარსზე მეთანის წარმოქმნას სეზონური ხასიათი აქვს. NASA-ს განცხადებით, მეთანის კონცენტრაცია ზაფხულში 3-ჯერ აღემატება ზამთრისას. [6]

გარდა ამისა, 2009 წელს, ჰავაის ობსერვატორიის ტელესკოპის მეშვეობით მარსის ატმოსფეროში მეთანის გამოფრქვევები დაფიქსირდა.

ახალ აღმოჩენებთან დაკავშირებით, ევროპის კოსმოსური სააგენტოს ExoMars-ის ორბიტერზე განთავსებული ინსტრუმენტი „ატმოსფერული აირების მკვლევარი“, სამეცნიერო დაკვირვებების წარმოებას დაიწყებს. ეს ხელსაწყო მეთანის მიმართ განსაკუთრებული მგრძნობელობით გამოირჩევა. [7]

რაც შეეხება „ტუბულებს“ ეს, ალბათ, გეოლოგიური წარმონაქმნია, რომელიც რამოდენიმე მილიმეტრს შეადგენს, ზოგიერთი მკვლევარი მსგავსებას ხედავს დედამიწისეულ ტუბულებთან და თვლიან , რომ ეს შეიძლება მარსული სიცოცხლის ნაშთები იყოს.

აქვე, ტუბულირება არის პროცესი, რომლის შედეგადაც ლამში და სხვა დანალექ ქანებში მცხოვრები ორგანიზმები, უმეტესწილად ჭიები, არხებს თხრიან და იქ ცხოვრობენ. ამ ორგანიზმების სიკვდილის შემდეგ, არხები, ანუ ”ტუბულები”, მინერალებით ივსება და ეროზიის შემდეგ, ასეთ განასკვულ მილებს ემსგავსება. [8]

თუმცა, უნდა ითქვას ისიც, რომ ბევრ მეცნიერს შეაქვს ეჭვი მარსზე მიკრობული სიცოცხლის არსებობასთან დაკავშირებით და ისინი ამბობენ, რომ შეიძლება სრულიად სხვა რამესთან გვაქვს საქმე, რაც ჩვენთვის ჯერ უცნობია.

დასკვნა

დასკვნის სახით შეიძლება ითქვას, რომ 2018 წლის აღმოჩენა მარსზე მნიშვნელოვანი გარდატეხვაა. ჩვენი ცივილიზაცია ათეული წლებია იკვლევს კოსმოსს და ეძებს ახალ სამყაროებს, სიცოცხლის განსხვავებულ, ჩვენზე უფრო განვითარებულ ან განუვითარებელ ფორმებს. მარსზე ორგანული მოლეკულების აღმოჩენა დიდი იმედი და მოტივაციაა მეცნიერებისთვის. როგორც ზემოთ ავღნიშნეთ, მეცნიერების აზრი ორად იყოფა ამ საკითხთან მიმართებაში, ისევე, როგორც მარსის ტერაფორმირების საკითხზე. ზოგი მიიჩნევს, რომ შეუძლებელია რაიმე ტიპის მიკრომოლეკულამ იარსებოს წითელ პლანეტაზე და აღმოჩენილი „ტუბულები“ დედამიწისეულს არ უნდა დავუკავშიროთ, ხოლო, ზოგიერთი მიიჩნევს,რომ იგი დედამიწისეულის ანალოგია. რაც შეეხება მეთანის არსებობას მარსზე, ეს მოსაზრება რამოდენიმეჯერ დადასტურდა, რაზეც ზემოთ გვაქვს საუბარი.

როგორც არ უნდა იყოს, ეს აღმოჩენა აშკარად წინ გადადგმული ნაბიჯია და კიდევ ერთი დახმარება დედამიწელებისთვის მარსის კოლონიზაციის გზაზე.

გამოყენებული ლიტერატურა

  1. http://www.astronomycafe.net/FAQs/q2681x.html
  2. https://mars.nasa.gov/mer/spotlight/20070612.html
  3. https://www.researchgate.net/publication/280490419_Sustainable_life_support_on_Mars_-_the_potential_roles_of_cyanobacteria
  4. https://solarsystem.nasa.gov/planets/mars/overview/
  5. https://1tv.ge/news/khval-nasa-marsze-gaketebul-amaghelvebel-aghmochenas-gvamcnobs/
  6. https://www.nasaspaceflight.com/2018/07/mars-water-discovery-martian-exploration/
  7. http://exploration.esa.int/mars/46475-trace-gas-orbiter/
  8. https://en.wikipedia.org/wiki/Bioturbation

 

გამოქვეყნებულია: 28-02-2019