غاز الضحك.. علامة حيوية جديدة مرشحة للبحث عن الحياة في الفضاء
اقترح علماء في جامعة كاليفورنيا، خلال دراسة نشرت الأربعاء بـ"مجلة الفيزياء الفلكية"، أن شيئا ما مفقود من القائمة النموذجية للمواد الكيميائية التي يستخدمها علماء الأحياء الفلكية للبحث عن الحياة على الكواكب حول النجوم الأخرى، وهو غاز الضحك.
والمركبات الكيميائية الموجودة في الغلاف الجوي للكوكب، والتي يمكن أن تشير إلى وجود الحياة، تسمى "البصمات الحيوية"، وتشمل عادة غازات موجودة بكثرة في الغلاف الجوي للأرض اليوم.
ويقول إيدي شويترمان، عالم الأحياء الفلكية في قسم علوم الأرض والكواكب في جامعة كاليفورنيا: "كان هناك الكثير من التفكير في الأكسجين والميثان كتصنيفات حيوية، لقد فكر عدد أقل من الباحثين بجدية في أكسيد النيتروز (غاز الضحك)، لكننا نعتقد أن هذا قد يكون خطأ".
وللوصول لهذه النتيجة قاد شفيترمان فريقًا من الباحثين حددوا كمية أكسيد النيتروز التي يمكن أن تنتجها الكائنات الحية على كوكب مشابه للأرض، ثم صنعوا نماذج تحاكي ذلك الكوكب حول أنواع مختلفة من النجوم وحددوا كميات من أكسيد النيتروز التي يمكن اكتشافها بواسطة مرصد مثل تلسكوب جيمس ويب الفضائي.
ويقول شفيترمان: "في نظام نجمي مثل ( TRAPPIST-1)، أقرب وأفضل نظام لمراقبة الغلاف الجوي للكواكب الصخرية، يمكنك اكتشاف أكسيد النيتروز بمستويات مماثلة لثاني أكسيد الكربون أو الميثان".
وهناك عدة طرق يمكن للكائنات الحية من خلالها تكوين أكسيد النيتروز أو N2O، حيث تقوم الكائنات الحية الدقيقة باستمرار بتحويل مركبات النيتروجين الأخرى إلى N2O، وهي عملية التمثيل الغذائي التي يمكن أن تنتج طاقة خلوية مفيدة.
ويقول شفيترمان: "الحياة تولد نفايات نيتروجين يتم تحويلها بواسطة بعض الكائنات الحية الدقيقة إلى نترات، وفي حوض للأسماك، تتراكم هذه النترات، ولهذا السبب يتعين عليك تغيير الماء".
ويوضح شفيترمان أنه "مع ذلك، في ظل الظروف المناسبة في المحيط، يمكن لبكتيريا معينة تحويل تلك النترات إلى أكسيد النيتروز، ثم يتسرب الغاز إلى الغلاف الجوي".
وفي ظل ظروف معينة، يمكن اكتشاف أكسيد النيتروز في الغلاف الجوي ولا يزال لا يشير إلى الحياة، ووضع فريق شويترمان هذا في الاعتبار في نمذجتهم، حيث تتشكل كمية صغيرة من أكسيد النيتروز عن طريق البرق، على سبيل المثال.
ولكن إلى جانب أكسيد النيتروز، ينتج البرق أيضًا ثاني أكسيد النيتروجين، والذي من شأنه أن يقدم لعلماء الأحياء الفلكية دليلا على أن الطقس غير الحي أو العمليات الجيولوجية هي التي تولد الغاز.
وغالبًا ما يستند آخرون ممن اعتبروا أن أكسيد النيتروز كغاز ذو بصمة حيوية سيكون من الصعب اكتشافه من بعيد، إلى إلى تركيزات أكسيد النيتروز في الغلاف الجوي للأرض اليوم ليست كبيرة، وبالتالي سيكون من الصعب أيضًا اكتشافه في مكان آخر.
ويقول شويترمان: "هذا الاستنتاج لا يأخذ في الحسبان الفترات في تاريخ الأرض حيث كانت ظروف المحيط تسمح بإطلاق بيولوجي أكبر بكثير لأكسيد النيتروز، قد تعكس الظروف في تلك الفترات مكان وجود كوكب خارج المجموعة الشمسية اليوم".
aXA6IDMuMTQ0LjEwMS43NSA= جزيرة ام اند امز
