علماء يكشفون دور نوع من البرق في نشأة الحياة على الأرض

وفي ورقة بحثية نشرتها مجلة Proceedings of the National Academy of Sciences، يصف الفريق تجربة أجراها في المختبر تهدف إلى محاكاة الظروف على الأرض في وقت مبكر، ثم دراسة نتائج التفاعلات الكيميائية التي حدثت أثناء محاكاة ضربات البرق.

وقد اقترحت الأبحاث السابقة أن الحياة ربما بدأت على الأرض من خلال المواد الموجودة في المذنبات أو الكويكبات التي شقت طريقها إلى سطح الأرض. كما تم تسمية ضربات البرق من السحابة إلى السحابة (Cloud-to-cloud lightning) كمصدر محتمل لمثل هذه المواد.

ولكن، مع دراسة العلماء لمثل هذه النظريات، أصبحت جميعها احتمالات أقل ترجيحا، حيث أصبحت الاصطدامات من الأجسام في الفضاء حدثا نادرا بعد فترة وجيزة من تشكل الأرض، على سبيل المثال، وضربات البرق من السحابة إلى السحابة كانت طريقة غير فعالة لتوليد مواد مفيدة.

وفي هذه الدراسة الجديدة، يقترح الفريق في جامعة هارفارد سيناريو أكثر ترجيحا وهو ضربات البرق من السحابة إلى الأرض (cloud-to-ground lightning).

ولإثبات أن البرق الذي يضرب من السحابة إلى الأرض ربما أدى إلى تكوين اللبنات الأساسية اللازمة لتكوين الحياة على الأرض، أنشأ فريق البحث محيطا حيويا في مختبرهم يهدف إلى محاكاة الظروف الموجودة على الأرض في وقت مبكر. ثم قاموا بتوليد ضربات صاعقة محاكاة عبر الهواء والماء والأرض في البيئة المحاكاة. وبعد ذلك، درسوا المنتجات التي تشكلت نتيجة للضربات، وخاصة تلك التي انتهت في الماء.

ووجدوا أن الكربون والنيتروجين تحولا إلى جزيئات يمكن أن تكون جزءا من اللبنات الأساسية المبكرة. على سبيل المثال، تحول الكربون إلى أول أكسيد الكربون وحمض الفورميك، وتحول النيتروجين إلى نتريت ونترات وأمونيوم.

ثم أضاف الفريق معادن مماثلة لتلك التي كانت موجودة في الصخور على الأرض في وقت مبكر إلى بيئتهم الافتراضية ثم كرروا ضربات البرق المحاكاة والتحليل اللاحق. ووجدوا أن معادن الكبريتيد قد تم إنشاؤها، مماثلة لتلك الموجودة غالبا بالقرب من الانفجارات البركانية. كما وجدوا زيادة في تكوين الأمونيا، والتي لاحظوا أنها ضرورية للحياة على الأرض.

والنتائج التي توصل إليها الفريق تشير إلى أن ضربات البرق من السحابة إلى الأرض كانت أكثر احتمالا لخلق اللبنات الأساسية للحياة على الأرض من المذنبات أو الكويكبات أو ضربات البرق من سحابة إلى سحابة.

المصدر: Interesting Engineering