يتحدى بحث جديد الافتراض القائل بأن جزيئات محددة تم اكتشافها على كواكب أخرى هي علامة على وجود الحياة، مما يدل على أنه يمكن تصنيعها في ظل ظروف معملية خاضعة للرقابة دون أي نشاط بيولوجي.
تكشف الأبحاث أن بعض التوقيعات البيولوجية، مثل ثنائي ميثيل كبريتيد، الذي كان يُعتقد في السابق أنه علامة على وجود حياة على كواكب أخرى، يمكن إنتاجها في ظروف معملية.
إحدى الطرق لاستكشاف إمكانية وجود الحياة على الكواكب البعيدة - تلك التي تدور حول نجوم غير شمسنا - هي دراسة أغلفتها الجوية. يمكن للصور التلسكوبية أن تكشف عن الغازات التي تشير إلى وجود ظروف الحياة والمستقرة. لكن الأبحاث الحديثة التي أجرتها جامعة كولورادو في بولدر تتحدى هذه الفكرة من خلال إظهار أن الغاز الذي يعتبره الكثيرون علامة بيولوجية للحياة يمكن إنتاجه صناعيا في المختبر دون أي كائنات حية.
ووجدت الدراسة أن أحد أنواع الجزيئات التي يعتبرها العلماء عادة علامة على الحياة، أو التوقيع البيولوجي، قد لا يكون علامة قوية على الحياة كما كان يعتقد سابقا. تم إنشاء هذا المركب، ثنائي ميثيل كبريتيد، وهو مركب كبريتي عضوي تنتجه عادة البكتيريا البحرية، باستخدام الضوء والغازات الشائعة في الغلاف الجوي للعديد من الكواكب.
ويقول الباحثون إنه كان من المثير إنشاء ثنائي ميثيل كبريتيد في المختبر، لكن النتائج التي توصلوا إليها تقلب الدراسات السابقة. يقود البحث نيت ريد وإيلي براون.
وقال براون: "إن جزيئات الكبريت التي نصنعها تعتبر علامات على الحياة لأنها تنتج عن الحياة على الأرض". "لكننا خلقناها في مختبر بدون حياة، لذلك ربما لا تكون علامة على الحياة، ولكنها علامة على شيء يرحب بالحياة". قد لا تكون مركبات الكبريت العضوي مؤشرات حيوية قوية، ولكنها يمكن أن تكون بدلاً من ذلك بمثابة علامات على القدرة الأيضية، وفقًا لمؤلفي الدراسة.
سيتم إطلاق تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لناسا في عام 2021. وتتمثل إحدى مهامه في التقاط صور للكواكب خارج المجموعة الشمسية لفهم الأجواء المختلفة. جزء من مهمة المركبة الفضائية هو التساؤل عما إذا كانت هذه الكواكب تدعم الحياة.
تبحث الدراسة الجديدة في ما يحدث في الغلاف الجوي للكوكب عندما تتفاعل الغازات مع الضوء لتشكل "ضبابًا عضويًا وغازات ذات صلة"، وهي جزيئات الهباء الجوي التي تتشكل من خلال كيمياء الغلاف الجوي. وركز الباحثون على الجزيئات العضوية المحتوية على الكبريت، بما في ذلك كبريتيد ثنائي الميثيل، وهي منتجات استقلابية ثانوية للكائنات الحية على الأرض.
وقال ريد: "أحد النتائج الكبيرة في البحث الذي رأيناه هو ثنائي ميثيل سلفات". "إنه أمر مثير للاهتمام لأنه تم قياسه في أجواء الكواكب خارج المجموعة الشمسية، وكان يعتبر في السابق علامة على وجود حياة تعيش هناك."
ولإعادة إنشاء أجواء الكواكب خارج المجموعة الشمسية في المختبر، قام الفريق بمحاكاة الأجواء حيث يتفاعل الضوء مع الغازات. وفي الدراسة الجديدة، استخدموا الضوء فوق البنفسجي لتحويل جزيئات الميثان وكبريتيد الهيدروجين إلى أنواع تفاعلية، مما أدى إلى إنتاج غازات الكبريت العضوي، وهي البصمات البيولوجية التي تظهر على شبكة الإنترنت.
وأشار ريد إلى أنه على الرغم من أن النتائج مثيرة، إلا أنها تقتصر على نوع واحد من الغلاف الجوي. "هناك مجموعة واسعة من الأجواء، ولم نفحص سوى اختلافات صغيرة في أحدها - من المستحيل دراسة جميع الأجواء الموجودة في المختبر."
وبالنظر إلى المستقبل، يأمل الباحثون أن تلهم أبحاثهم المزيد من الدراسات المختبرية الأساسية التي ستفحص التفاعلات الكيميائية الأساسية، وخاصة مع الكبريت. من الصعب التعامل مع الكبريت، لكن تجنبه سيمنع العلماء من الفهم الكامل لما تعنيه هذه النتائج بالنسبة للتوقيعات البيولوجية.
قال براون: «عندما نبحث عن هذه التوقيعات البيولوجية، فإننا نميل إلى خلق إحساس: لقد اكتشفنا علامات الحياة».
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
