آیا رعد و برق در شکلگیری حیات زمین نقش داشت؟ - ایپتن

به گزارش خبرنگاران، ایستادن روی سیاره زمین در تقریباً 4 میلیارد سال پیش تجربه ای فوق العاده داغ، به شدت منزویانه و بسیار کوتاه خواهد بود، زیرا در آن محیط هیچ اکسیژنی وجود نداشت. حالا، تحقیقات تازه نشان می دهد که رعد و برق کمتری نسبت به دوران تازه در آن زمان وجود داشته است. این یافته می تواند تفاوتی در هر یک از فرضیه هایی ایجاد کند که نشان می دهد رعد و برق ممکن است در ایجاد اولین زندگی در سیاره ما نقش داشته باشد. در واقع، اگر رعد و برق در اوایل تاریخ زمین کمتر از آنچه قبلاً تصور می شد رایج بوده، بر این محاسبات تأثیر می گذارد.

برای ایجاد بینش عمیق تر، محققان بررسی کردند که چگونه تخلیه های جریان - جرقه هایی که رعد و برق را شروع می کنند - ممکن است در جوی متراکم از دی اکسید کربن و نیتروژن مولکولی شکل گرفته باشند، همانطور که تصور می شود در جو زمین اولیه شکل گرفته است. کریستف کون، فیزیکدان دانشگاه فنی دانمارک، می گوید: اساساً در جو غنی از نیتروژن و کربن، برای شروع تخلیه به میدان های الکتریکی قوی تری نیاز دارید. واکنش های زنجیره ای الکترون های شتاب دهنده و در حال برخورد که به عنوان بهمن های الکترونی شناخته می شوند، برای تخلیه های جریانی بسیار مهم هستند، و نحوه رفتار الکترون ها بسته به شرایط جوی تغییر می کند، که این اختلاف تازه از آنجا ناشی می شود.

وی می افزاید: با این حال انجام چنین کاری پیچیدگی ها خاص خود را دارد، زیرا برای مثال ما دقیقاً مطمئن نیستیم که جو زمین اولیه چگونه بوده است. در اینجا، دانشمندان از فرضیه دی اکسید کربن و نیتروژن استفاده کردند که برای اولین بار در دهه 1990 از طریق زمین شناس مشهور، جیمز کاستینگ مطرح شد. اما یک فرضیه قدیمی تر از استنلی میلر و هارولد اوری که در دهه 1950 منتشر شد، نشان می دهد که متان و آمونیاک در اتمسفر در طول میلیارد سال اول زمین واقعاً غالب بوده اند. در واقع، این میلر و اوری بودند که برای اولین بار ایده تشکیل رعد و برق را که بلوک های سازنده حیات روی زمین هستند، از طریق آزمایش هایی در فلاسک های پر از گاز مطرح کردند. با اینه همه در سال های اخیر تفکر در مورد ترکیب جوی زمین در آن زمان شروع به تغییر کرده است.

محققان در مقاله تازه خود می نویسند: شبیه سازی های ما نشان می دهد که جریان های تخلیه چه در فرضیه میلر-اوری و چه فرضیه کاستینگ نمی تواند به مقدار دوران تازه رخ دهد که این نشان می دهد تخلیه در اتمسفر زمین اولیه ممکن است از آنچه قبلا تصور می شد، چالش برانگیزتر باشد. معنی همه این ها این است که اگر ایده های اخیر در مورد جو زمین اولیه درست باشد، فرآیند تولید و ساخت مولکول های پری بیوتیک کلیدی حیات، از طریق برخورد صاعقه، فرآیندی بسیار طولانی تر می شد.

محققان به طور معین مقدار این زمانبندی را معین نمی کنند. آن ها تنها یکی از مراحل اولیه در فرآیند تشکیل رعد و برق را مدلسازی کردند و هنوز ناشناخته های زیادی به جای مانده است. با این حال، آن ها می گویند این تغییرات به طور بالقوه می تواند تفاوت بزرگی در دفعات برخورد صاعقه ایجاد کند؛ بنابراین هنوز کار های زیادی برای انجام دادن در اینجا وجود دارد که شامل توسعه دامنه تحقیق به منظور در بر گرفتن کل فرآیند برخورد صاعقه و افزودن مدل های بیشتری از شیمی اتمسفر است. در نهایت، دانشمندان هنوز در جستجوی پاسخ دقیق تری برای این بزرگترین سوال، یعنی چگونگی شکل گیری فرآیند حیات در زمین هستند.

کوهن می گوید: اگر تخلیه های رعد و برق مسئول تولید مولکول های پری بیوتیک بوده اند، مهم است که درک نظری خوبی از آنچه اتفاق افتاده است به دست آوریم. هنوز سوال بزرگ این است که این همه مولکول پری بیوتیک از کجا می آیند؟ اکنون که ادعا می شود که زمین در تاریخ اولیه خود، رعد و برق کمتری را تجربه کرده است، یافتن پاسخ این سوال نیز پیچیده تر می شود. ملکول های پری بیوتویک ناشی از رعد و برق نمی توانست به این سرعت زمین را از سیاره ای گرم به سیاره ای زنده بدل کند، پس چه چیزی به این فرآیند سرعت بخشید. نتایج این تحقیق در Geophysical Research Letters منتشر شده است.

منبع: sciencealert

ترجمه: مصطفی جرفی-خبرنگاران