क्या मंगल ग्रह पर जीवन फल-फूल रहा था, जलवायु में बदलाव ने इसे खत्म कर दिया

एरिजोना विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं के नेतृत्व में किए गए एक अध्ययन के मुताबिक मंगल ग्रह पर कभी जीवन था, वह भी शुरुआती दौर में जब ग्रह में जीव फल-फूल रहे थे।

आज के मंगल की सतह शुष्क और बेहद ठंडी, कमजोर वातावरण होने के कारण यहां जीवन के किसी भी रूप के होने की संभावना नहीं है। लेकिन अध्ययन के अनुसार 4 अरब साल पहले पृथ्वी का छोटा, लाल पड़ोसी अधिक मेहमाननवाज रहा होगा।

अधिकांश मंगल विशेषज्ञ इस बात से सहमत हैं कि ग्रह की शुरुआत एक ऐसे वातावरण से हुई थी जो आज की तुलना में बहुत अधिक सघन था। यूएरिजोना डिपार्टमेंट ऑफ इकोलॉजी एंड इवोल्यूशनरी बायोलॉजी के प्रोफेसर रेजिस फेरिएरे के अनुसार, कार्बन डाइऑक्साइड और हाइड्रोजन की अधिकता में, इसने एक समशीतोष्ण जलवायु का निर्माण किया होगा जो पानी को बहने की अनुमति देता है और संभवतः माइक्रोबियल जीवन को पनपने देता है। 

फेरिएरे ने कहा हमारे अध्ययन से पता चलता है कि भूमिगत, प्रारंभिक मंगल संभवतः मेथनोजेनिक सूक्ष्म जीवों के रहने योग्य होगा।

ऐसे सूक्ष्म जीव, जो अपने पर्यावरण से रासायनिक ऊर्जा को परिवर्तित करके और मीथेन को अपशिष्ट उत्पाद के रूप में जारी करके जीवन यापन करते हैं। पृथ्वी पर अत्यधिक आवासों में मौजूद होने के लिए जाने जाते हैं, जैसे कि समुद्र तल में विदर के साथ हाइड्रोथर्मल वेंट। वहां, वे पानी के दबाव, लगभग ठंड के तापमान और अंधेरे को दूर करने के लिए अनुकूलित पूरे पारिस्थितिक तंत्र का समर्थन करते हैं।

शोध दल ने मंगल ग्रह की सतह, वातावरण और जलवायु के अत्याधुनिक मॉडल का उपयोग करके उभरते हुए मंगल ग्रह के पारिस्थितिकी तंत्र के एक काल्पनिक परिदृश्य का परीक्षण किया, साथ ही कार्बन डाइऑक्साइड और हाइड्रोजन को चयापचय करने वाले पृथ्वी जैसे सूक्ष्म जीवों के एक समुदाय के पारिस्थितिक मॉडल के साथ जोड़ा।

अध्ययनकर्ताओं का सुझाव है कि पृथ्वी पर, अधिकांश हाइड्रोजन पानी में बंधा होता है और अलग-अलग वातावरण जैसे हाइड्रोथर्मल वेंट के अलावा अक्सर अपने आप नहीं मिलता है। हालांकि, मंगल ग्रह के वातावरण में इसकी प्रचुरता, लगभग 4 अरब साल पहले मेथनोजेनिक सूक्ष्म जीवों के लिए ऊर्जा की पर्याप्त आपूर्ति प्रदान कर सकती थी, ऐसे समय में जब परिस्थितियां जीवन के लिए अधिक अनुकूल होती है।

फेरिएरे ने कहा कि प्रारंभिक मंगल आज की तुलना में बहुत अलग होता, ठंड और शुष्क के बजाय गर्म और नमी वाला हो सकता है, हाइड्रोजन और कार्बन डाइऑक्साइड की बड़ी मात्रा, दोनों जो ग्रीनहाउस गैसें वातावरण में गर्मी को फंसाती हैं।

उन्होंने कहा हमें लगता है कि मंगल उस समय पृथ्वी की तुलना में थोड़ा ठंडा रहा होगा, लेकिन लगभग उतना ठंडा नहीं जितना अब है, औसत तापमान के पानी के हिमांक से ऊपर होने की संभावना है। जबकि वर्तमान मंगल को धूल में ढके एक बर्फ घन के रूप में वर्णित किया गया है, हम प्रारंभिक मंगल को एक चट्टानी ग्रह के  रूप में एक छिद्रपूर्ण परत के साथ कल्पना करते हैं, जो तरल पानी में भीगे हुए जो संभवतः झीलों और नदियों, शायद समुद्र या महासागरों का भी निर्माण करते हैं।

मंगल ग्रह की सतह पर बनी चट्टानों के स्पेक्ट्रोस्कोपिक माप के अनुसार, वह पानी बेहद खारा रहा होगा।

मंगल ग्रह पर प्रारंभिक जीवनरूपों का सामना करने वाली स्थितियों का अनुकरण करने के लिए, शोधकर्ताओं ने ऐसे मॉडल लागू किए जो किसी दिए गए वायुमंडलीय संरचना के लिए सतह पर उसके तापमान का पूर्वानुमान लगाते हैं। फिर उन्होंने उन आंकड़ों को एक पारिस्थितिकी तंत्र मॉडल के साथ जोड़ दिया जिसे उन्होंने यह अनुमान लगाने के लिए विकसित किया कि क्या जैविक आबादी अपने स्थानीय वातावरण में जीवित रह पाएगी और उन्होंने समय के साथ इसे कैसे प्रभावित किया होगा।

बोरिस सॉटरे ने बताया जब एक बार जब हमने अपना मॉडल तैयार कर लिया था, तो हमने इसे मार्टियन क्रस्ट में काम करने के लिए रखा। इससे हमें यह मूल्यांकन करने में  मदद मिली कि मंगल ग्रह का भूमिगत जीवमंडल कितना व्यावहारिक होगा। यदि ऐसा जीवमंडल अस्तित्व में है, तो यह मंगल ग्रह की परत की रसायन शास्त्र को कैसे बदलेगा और क्रस्ट में इन प्रक्रियाओं ने वातावरण की रासायनिक संरचना को कैसे प्रभावित किया होगा।

फेरिएरे ने कहा हमारा लक्ष्य चट्टान और नमकीन पानी के मिश्रण के साथ मार्टियन क्रस्ट का एक मॉडल बनाना था, वातावरण से गैसों को जमीन में फैलने देना था और देखना था कि क्या मेथनोगेंस उसके साथ रह सकते हैं है। जवाब है, आम तौर पर, हां ये सूक्ष्म जीव ग्रह की सतह में जीवन पैदा कर सकते थे।

फिर शोधकर्ताओं ने एक पेचीदा सवाल का जवाब देने के लिए तैयार किया, यदि जीवन भूमिगत रूप से पनपता है, तो इसे खोजने के लिए किसी को कितनी गहराई तक जाना होगा? सौतेरे ने समझाया इस मामले में, हाइड्रोजन और कार्बन डाइऑक्साइड ने मंगल ग्रह के वातावरण को वह रासायनिक ऊर्जा प्रदान की होगी जो जीवों को पनपने के लिए आवश्यक होगी।

उन्होंने कहा समस्या यह है कि शुरुआती मंगल ग्रह पर भी, इसकी सतह अभी भी बहुत ठंडी थी, इसलिए सूक्ष्म जीवों को रहने योग्य तापमान खोजने के लिए क्रस्ट में गहराई तक जाना पड़ता था। सवाल यह है कि तापमान और अणुओं की उपलब्धता के बीच सही समझौता खोजने के लिए जीव विज्ञान को कितनी गहराई तक जाने की आवश्यकता है? हमने पाया कि हमारे मॉडल में माइक्रोबियल समुदाय ऊपरी कुछ सैकड़ों मीटर पर होंगे ।

इस बात को ध्यान में रखने के लिए अपने मॉडल को संशोधित करके कि जमीन के ऊपर और नीचे होने वाली प्रक्रियाएं एक दूसरे को कैसे प्रभावित करती हैं। वे इन सूक्ष्म जीवों की जैविक गतिविधि के कारण वायुमंडलीय संरचना में परिवर्तन की जलवायु प्रतिक्रिया का अनुमान लगाने में सक्षम थे।

अध्ययन से पता चलता है कि प्राचीन मंगल ग्रह का जीवन शुरू में समृद्ध हो सकता है, वातावरण के लिए इसकी रासायनिक प्रतिक्रिया ने ग्रह के ठंडे पन को समाप्त कर दिया होगा, अंततः इसकी सतह को निर्जन और जीवन को गहरा और गहरा बना दिया जिससे वे विलुप्त हो गए हो।

सौतेरे ने कहा हमारे परिणामों के अनुसार, कुछ दसियों या सैकड़ों हजारों वर्षों के भीतर, मंगल का वातावरण जैविक गतिविधि से बहुत तेजी से पूरी तरह से बदल गया होगा। वायुमंडल से हाइड्रोजन को हटाकर, सूक्ष्म जीवों ने ग्रह की जलवायु को नाटकीय रूप से ठंडा कर दिया होगा।

प्रारंभिक मंगल की सतह जल्द ही जैविक गतिविधि के परिणामस्वरूप हिमनद बन गई होगी। दूसरे शब्दों में, मंगल ग्रह के जीवन से प्रेरित जलवायु परिवर्तन ने बहुत पहले ही ग्रह की सतह को निर्जन बनाने में योगदान दिया होगा।

सौतेरे ने कहा इन सूक्ष्म जीवों को तब समस्या का सामना करना पड़ा होगा जब मंगल का वातावरण मूल रूप से गायब हो गया, इसलिए उनका ऊर्जा स्रोत गायब हो गया होगा और उन्हें ऊर्जा का एक वैकल्पिक स्रोत खोजना होगा। इसके अलावा, तापमान में काफी गिरावट आई होगी और उन्हें क्रस्ट में बहुत गहराई तक जाना पड़ा होगा। फिलहाल, यह कहना बहुत मुश्किल है कि मंगल कितने समय तक रहने योग्य रहा होगा।

भविष्य के मंगल अन्वेषण मिशन उत्तर दे सकते हैं, लेकिन शोधकर्ताओं के अनुसार चुनौतियां बनी रहेंगी। उदाहरण के लिए, जब उन्होंने मंगल ग्रह के इतिहास में बहुत पहले एक बड़े धूमकेतु या क्षुद्रग्रह के प्रभाव से उकेरे गए हेलस प्लैनिटिया की पहचान की, पिछले जीवन के साक्ष्य के लिए एक विशेष रूप से आशाजनक साइट के रूप में, स्थान की स्थलाकृति कुछ उत्पन्न करती है मंगल ग्रह की सबसे हिंसक धूल भरी आंधी, जो एक स्वायत्त रोवर द्वारा खोजे जाने के लिए क्षेत्र को बहुत खतरनाक बना सकती है।

सौतेरे ने कहा हालांकि, एक बार जब मनुष्य मंगल ग्रह का पता लगाना शुरू कर देते हैं, तो ऐसी जगहें इसे ग्रह पर भविष्य के मिशनों के लिए छोटी संख्या में वापस ला सकती हैं। अभी के लिए, टीम अपने शोध को आधुनिक मंगल ग्रह पर केंद्रित करता है।

नासा के क्यूरियोसिटी रोवर और यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी के मार्स एक्सप्रेस उपग्रह ने वातावरण में मीथेन के ऊंचे स्तर का पता लगाया है और इस तरह के स्पाइक्स माइक्रोबियल गतिविधि के अलावा अन्य प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप हो सकते हैं, वे इस दिलचस्प संभावना है कि मेथनोगेंस जैसे जीव जीवित रह सकते हैं। यह शोध नेचर एस्ट्रोनॉमी में प्रकाशित हुआ है।