باحثون: الأكسجين ليس دليلا كافيا على وجود حياة خارج كوكب الأرض

أصبح الأكسجين أحد أهم غازات الغلاف الجوي للأرض منذ أكثر من ملياري عام، ومنذ ذلك الحين يتم إنتاج معظمه بواسطة الكائنات الحية في عملية التمثيل الضوئي.

وتسمى الجزيئات التي يشهد وجودها على وجود حياة على جرم سماوي معين المؤشرات الحيوية، وتقليديا، يعتبر الأكسجين أحد أفضل المؤشرات الحيوية.

هذا يرجع إلى حقيقة أن معظمه على الأرض يتكون نتيجة نشاط الكائنات الحية. ومع ذلك، وجد باحثون في جامعة غوتنبرغ (University of Gothenburg) في السويد مؤخرا مسارا جديدا غير حيوي محتمل، وهو طريقة بديلة لتكوين الأكسجين من ثاني أكسيد الكبريت.

ويشير البيان الصحفي لجامعة غوتنبرغ المنشور بتاريخ 12 أكتوبر/تشرين الأول الجاري إلى أنه قد تم العثور على جزيء ثاني أكسيد الكبريت في الغلاف الجوي للعديد من الأجرام السماوية ويمكن إطلاق كميات كبيرة منه في الغلاف الجوي أثناء الانفجارات البركانية.

الأكسجين ليس دليلا على وجود الحياة

كان من المعروف أن العثور على الأكسجين في الغلاف الجوي لكوكب خارج المجموعة الشمسية يعد دليلا على وجود الحياة. فعلى الأرض، تمتص الكائنات الحية كالنباتات ثاني أكسيد الكربون وضوء الشمس والماء وتنتج السكريات والنشويات من أجل الطاقة والأكسجين هو نتيجة ثانوية لهذه العملية.

وكان اكتشاف الأكسجين في مكان آخر خارج الكرة الأرضية، يعطي الانطباع بوجود حياة، وقد أدرك الباحثون منذ فترة طويلة أن العمليات غير البيولوجية أو غير الأحيائية تسهم أيضا في تكوين الأكسجين – خاصة في الفضاء.

لكن مؤخرا، اكتشف علماء جامعة غوتنبرغ طريقة جديدة تستطيع أن تنتج الأكسجين على الكواكب الخارجية؛ ولسوء الحظ، لا يتطلب الأمر وجود أي نوع من أنواع الحياة.

وبحسب البيان الصحفي لجامعة غوتنبرغ فإن هناك دليلا على أن ثنائي أكسيد الكبريت المتأين يسهم في تكوين جزيئات الأكسجين. وقد يفسر هذا وجود الأكسجين في أجواء غنية بثاني أكسيد الكبريت للعديد من أقمار المشتري.

وبما أن عنصر الكبريت ليس نادرا في الأجرام السماوية، حيث أن البراكين تنتج الكبريت وتضخه في الغلاف الجوي، فقد تحتوي الكواكب البركانية الخارجية على الأكسجين في غلافها الجوي.

كيف يتشكل الأكسجين في الغلاف الجوي؟

يمكن للإشعاع عالي الطاقة من النجوم أن يؤين جزيء ثاني أكسيد الكبريت، وعندما يتأين ثاني أكسيد الكبريت، يعيد الجزيء ترتيب نفسه ليصبح “نظاما مزدوج الشحنة الموجبة”.

ثم يمكن بعد ذلك أن يتخذ شكلا خطيا مع وجود ذرتين من الأكسجين متجاورتين وذرة الكبريت في إحدى النهايات الطرفية، وتكون ذرات الأكسجين حرة في الانجراف في مدارات فوضوية حتى تستقر في مركبات جديدة.

يقول مانس فالنر، طالب دكتوراه الفيزياء بجامعة غوتنبرغ، والمؤلف الأول للدراسة المنشورة بدورية “ساينس أدفانسز” (Science Advances) “عند التأين المزدوج، يتم طرد اثنين من الإلكترونات المرتبطة في الجزيء وتؤدي العملية إلى تغيرات في الزاوية بين الذرات في الجزيء. بالتناوب، كما هو حاسم في الحالة الحالية، ويمكن أن يحدث التجوال، أي أن الذرات تتبادل أماكنها، ويتخذ الجزيء شكلا جديدا بالكامل”.

وبمجرد حدوث التجوال، قد تتفكك ذرة الكبريت، تاركة وراءها جزيء أكسجين بسيطا موجب الشحنة، يمكن تحييده بعد ذلك عن طريق تلقي إلكترون من جزيء آخر. ويمكن أن يفسر تسلسل الأحداث هذا كيفية تشكل الأكسجين في الغلاف الجوي للعديد من أقمار المشتري، على الرغم من عدم وجود حياة بيولوجية هناك.

يقول رايموند فايفل الأستاذ بجامعة غوتنبرغ والمؤلف المشارك للدراسة “نقترح أيضا في مقالتنا أن هذا يحدث بشكل طبيعي على الأرض”.

وستكون الخطوة التالية هي معرفة ما إذا كان الأكسجين ينتج عندما تتعرض جزيئات أخرى، مثل ثنائي سيلينيد الكربون، لتأين مزدوج. ويقول فايفل في البيان الصحفي “نريد أن نرى ما إذا كان سيحدث أيضا بعد ذلك، أم أنه مجرد مصادفة سعيدة مع ثاني أكسيد الكبريت”.

المصدر: الجزيرة – ترجمات