صاعقهها در مقابل سیارکها و شهابسنگها: پیوندی با منشأ حیات بر زمین
برای مدت طولانی، دانشمندان در حال بررسی بودهاند که چه چیزی میتوانست به ایجاد اجزای اولیه مورد نیاز برای پیدایش حیات بر روی زمین کمک کند. بسیاری معتقدند که سیارکها یا شهابسنگها باید این اجزا را ساخته باشند.
اما یک تیم بزرگ از شیمیدانان در دانشگاه هاروارد شواهدی پیدا کردهاند که نشان میدهد برخورد صاعقههای زمین به ابر ممکن است به ایجاد برخی از اجزای سازنده کمک کرده باشد.
این گروه مقالهای را در Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر کردهاند که در آن یک آزمایش انجام شده در آزمایشگاه خود را توضیح میدهند. این آزمایش به منظور شبیهسازی شرایط زمین اولیه و مطالعه واکنشهای شیمیایی ناشی از صاعقههای شبیهسازیشده انجام شد.
یافتهها
پژوهشهای قبلی نشان میدهند که حیات ممکن است از مواد سیارکها یا شهابسنگها بر روی زمین به وجود آمده باشد. برخورد صاعقههای ابری نیز به عنوان منبعی بالقوه از این مواد شناسایی شده است.
به عنوان دانشمندان این نظریهها را بررسی کردهاند، آنها دریافتهاند که این نظریهها کمتر محتمل هستند. برای مثال، برخورد با اجسام در فضا پس از تشکیل زمین نادر شد و صاعقههای ابری نیز در ایجاد مواد مفید ناکارآمد هستند.
در این مطالعه جدید، تیم در هاروارد یک سناریوی بسیار محتملتر را پیشنهاد میدهند: صاعقههای زمین به ابر.
برای نشان دادن این که صاعقههای زمین به ابر ممکن است به ایجاد اجزای حیاتی برای حیات بر روی زمین کمک کرده باشند، تیم تحقیقاتی یک بیوسفر آزمایشگاهی را به منظور شبیهسازی شرایط زمین اولیه تأسیس کردند.
آنها صاعقهها را در محیطی کنترلشده از طریق تلاشهای شبیهسازیشده شبیهسازی کردند.
سپس محصولات ناشی از برخوردها، به خصوص آنهایی که به آب ختم شده بودند، را مورد بررسی قرار دادند.
کربن و نیتروژن
این تیم کشف کرد که کربن و نیتروژن به مولکولهایی تبدیل شدند که ممکن است بخشی از اجزای اولیه شناخته شوند.
به عنوان مثال، کربن به کربن مونوکسید و اسید فرمیک و نیتروژن به نیتریت، نیترات و آمونیوم تبدیل شد.
محققان مواد معدنی مشابه آنهایی که در سنگهای زمین اولیه یافت میشدند را به محیط مجازی خود افزودند. سپس صاعقههای شبیهسازیشده و تجزیه و تحلیلهای بعدی را تکرار کردند.
آنها کشف کردند که مواد معدنی سولفیدی، مشابه آنهایی که معمولاً در نزدیکی فورانهای آتشفشانی یافت میشوند، تشکیل شدند.
آنها همچنین افزایش تولید آمونیاک را کشف کردند که بر اهمیت آن برای حیات بر زمین تأکید داشتند.
آنها پیشنهاد میدهند که یافتههایشان نشان میدهد که صاعقههای زمین به ابر بیشتر احتمال دارد که اجزای سازنده حیات بر روی زمین را ایجاد کرده باشند تا سیارکها، شهابسنگها یا صاعقههای ابری.
نظریههای مربوط به منشأ حیات
حیات بر روی زمین تقریباً ۳.۷ میلیارد سال پیش آغاز شد، اما مکانیسمهای مولکولی پیدایش آن همچنان تا حد زیادی ناشناخته است.
دانشمندان نظریات متعددی را برای توضیح منشأ حیات پیشنهاد دادهاند که دو مورد از آنها برجسته هستند: نظریه سوپ اولیه و فرضیه دنیای RNA.
هر دو این نظریات به روش خطی نزدیک میشوند و سعی میکنند یک مولکول یا دستهای از مولکولها را که به توسعه حیات بر زمین کمک کردهاند، مشخص کنند.
با این حال، یکی از چالشهای اصلی با تفکر خطی این است که نمیدانیم کدام مولکول یا دستهای از مولکولها اولین بار ظاهر شدهاند.
این به این دلیل است که شبکههای پیچیده شیمیایی که زندگی را پشتیبانی میکنند، به احتمال زیاد از چند مولکول بسیار پیچیده به وجود نیامدهاند.