علماء هارفارد: "البرق" سر الحياة على الأرض

بقلم | فريق التحرير | الخميس 12 سبتمبر 2024 - 11:55 ص

توصلت دراسة جديدة أجرتها جامعة هارفارد إلى أن نشوء الحياة على الأرض ربما كان نتيجة لتفاعلات كيميائية أثارتها صواعق البرق.

وقال المؤلف الرئيس للدراسة جورج م. وايتسايدز: "إن أصل الحياة هو أحد الأسئلة العظيمة التي لم تتم الإجابة عليها والتي تواجه الكيمياء".

وعلى وجه التحديد، فإن ما يبقى موضع تساؤل هو كيف نشأت الحياة قبل مليارات السنين - الأحماض النووية التي تشكل الحمض النووي والبروتينات والمنتجات الأيضية - "بشكل تلقائي"، كما أضاف أستاذ علم الأحياء الكيميائية.

تكوين أول جزيئات حيوية على الأرض

وتعتمد الدراسة الجديدة على فرضية مفادها أن الماء والكهارل والغازات الشائعة اندمجت لتكوين أول جزيئات حيوية على الأرض، وفقًا لصحيفة "نيويورك بوست".

وكانت النظريات السابقة رجحت في تفسيرها لنشوء الحياة على الأرص أن ذلك نجم عن اصطدام كويكب بكوكبنا، ولكن نظرية البرق تقدم فرضية أنظف وأكثر معقولية.

فقد تكون صواعق البرق أيضًا مصدرًا لغازات الكربون والنيتروجين التي سمحت للهياكل الجزيئية الحيوية بالبقاء.

ولاختبار ذلك، أجرى الفريق تجربة على الحالة الرابعة للمادة، البلازما، لاستكشاف كيف أثرت الإضاءة على تركيبتها الكيميائية. وقد تم ذلك في ظل الظروف القاحلة للأرض الخالية من الحياة في عصور ما قبل التاريخ.

وأسفرت صواعق البرق التي تم محاكاتها من "السحابة إلى الأرض" عن شرارات عالية الطاقة قادرة على تحويل ثاني أكسيد الكربون والنيتروجين "إلى مركبات شديدة التفاعل".

وعلى وجه التحديد، يمكن اختزال ثاني أكسيد الكربون إلى أول أكسيد الكربون وحمض الفورميك، ويمكن أن يتحول النيتروجين إلى أيونات النترات والنتريت والأمونيوم.

رصد البرق على كوكبي المشتري وزحل

وبالإضافة إلى الغوص إلى الماضي، فإن هذا الكشف الجديد يحمل أيضًا إمكانات لاكتشافات مستقبلية محتملة للحياة خارج الأرض.

وقال المؤلف الرئيس، هايهوي جوي جيانج: "لقد تم رصد البرق على كوكبي المشتري وزحل؛ ويمكن أن توجد البلازما والكيمياء المستحثة بالبلازما خارج نظامنا الشمسي".

وأضاف: "في المستقبل، سيكون إعدادنا مفيدًا في محاكاة الظروف البيئية للكواكب المختلفة، بالإضافة إلى استكشاف مسارات التفاعل التي يسببها البرق ونظائره".

ويمكن أن يصبح أيضًا محركًا للتكنولوجيا الطبيعية.

وأضاف جيانج: "نحن مهتمون أيضًا بهذا البحث من منظور كفاءة الطاقة والصديق للبيئة في إنتاج المواد الكيميائية. نحن ندرس البلازما كأداة لتطوير طرق جديدة لصنع المواد الكيميائية ودفع العمليات الكيميائية الخضراء، مثل إنتاج الأسمدة المستخدمة اليوم".