كتب – رامز يوسف:
الكون مليء بمركبات معقدة تعتمد على الكربون، بما في ذلك الجزيئات العضوية، التي تحمل أدلة حول المواد الخام للحياة. المفاجأة هنا أن بعض هذه المركبات عُثر عليها في الفضاء.
على مدى السنوات القليلة الماضية، أخذت البعثات الروبوتية عينات من المذنبات والكويكبات لمعرفة كيف تشكلت هذه الأجسام وما إذا كان كوكبنا قد يدين بكيميائه البيولوجية لسحب الغبار البعيدة.
تشير النتائج إلى أن الجزيئات العضوية تظهر في كل ركن من أركان الفضاء، ما يشير إلى أن تطورنا قد يرجع إلى أصل كوني أكبر.
جزيئات عضوية في الفضاء
ما زال العلماء الذين يدرسون أجزاء من الغبار بين النجوم والمذنبات والكويكبات، يعثرون باستمرار على مجموعة متنوعة من الجزيئات العضوية.
بدأت القصة في عام 1986 عندما أجرت مركبة الفضاء الأوروبية جيوتو أول تحليل في الموقع لمذنب هالي الشهير أثناء ظهوره عندما كان مرئيًا من الأرض.
وكشف عن وفرة غير متوقعة من الأنواع العضوية في المذنب، لكن أصولها الدقيقة – سواء من المادة البوليمرية أو الجزيئات الأصغر – ظلت غير واضحة.
تتبعت المركبة الفضائية الصغيرة المذنب لمدة عامين، والتقطت الغبار والغاز الذي ألقاه. وسجلت الأجهزة عشرات الجزيئات التي تحتوي على الكربون، ما دفع العلماء إلى البحث بشكل أعمق عن اتصالات بالنظام الشمسي المبكر.
كانت مركبة الفضاء روزيتا هي الأولى التي دارت حول مذنب وهبطت عليه، وهو المذنب 67P. في عام 2015، اكتشفت مركبات عضوية بسيطة، بما في ذلك الجلايسين، وهو لبنة بناء للبروتينات. كان هذا بمثابة أول اكتشاف مباشر لهذا الجزيء على مذنب.
بحلول عام 2022، حدد الباحثون الذين يحللون بيانات مطياف الكتلة عالية الدقة 44 مركبًا عضويًا في يوم واحد فقط من بيانات روزيتا، حيث يصل وزن بعض الجزيئات إلى 140 دالتون (Da).
قالت الدكتورة نورا هاني، وهي كيميائية في جامعة برن “غيرت روزيتا وجهة النظر القديمة”. وبعد فترة وجيزة من ذلك، حدد فريقها ثنائي ميثيل الكبريتيد، وهو غاز تنتجه الكائنات الحية على الأرض بشكل عام.
وقدمت بعثات هايابوسا 2 اليابانية وأوزيريس ريكس التابعة لوكالة ناسا نظرة مماثلة بعد دراسة المواد التي جاءت من الكويكبين ريوجو وبينو.
أشارت التحليلات الأولية إلى أن كلا الكويكبين يحتوي على مجموعة واسعة من المواد العضوية. وجد العلماء الذين يدرسون ريوجو ما لا يقل عن 20 ألف نوع من المركبات القائمة على الكربون، بما في ذلك 15 حمضًا أمينيًا مختلفًا.
قال فيليب شميت كوبلين، عالم الجيولوجيا العضوية في الجامعة التقنية في ميونيخ “إنه كل شيء يمكن أن تنشأ منه الحياة”.
أسئلة حول أصول الكواكب
قد يعود تاريخ هذه الصخور الغنية بالمواد العضوية إلى زمن ما قبل تشكل الكواكب بالكامل. ويتساءل العلماء عما إذا كانت هذه المركبات قد بدأت في سحب باردة مظلمة بين النجوم، أو ما إذا كانت نشأت في مناطق نشطة بالقرب من الشموس الشابة.
وقال كريستوفر جلين، عالم الكواكب في معهد ساوث ويست للأبحاث: “يتعين علينا نحن المهتمين بالبحث عن الحياة أن نفهم كيف يمكن للكواكب أن تكتسب مواد عضوية في غياب الحياة”.
ويتساءل كثير من الخبراء عما إذا كانت الأرض المبكرة أصبحت صالحة للسكن جزئيًا بسبب الجزيئات العضوية التي وصلت من الفضاء.
وقالت كارين أوبيرج، عالمة الكيمياء الفلكية في جامعة هارفارد: “أود أن أعرف من أين أتينا كنوع كوكبي”.
تتبع علماء الفلك بعض الهياكل الكربونية الضخمة التي تسمى الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات (PAHs) إلى حوالي 1.5 مليار سنة بعد الانفجار العظيم.
غالبًا ما تشكل ذرات الكربون حلقات وسلاسل كبيرة وقوية في تدفقات النجوم المحتضرة.
قال أوبيرج “في الواقع، لا يختلف الأمر كثيرًا عن الاحتراق كما نفهمه هنا على الأرض”، في إشارة إلى الطرق التي يمكن أن تتراكم بها هذه الجزيئات في الرياح النجمية.
وتؤكد الملاحظات أن الفضاء بين النجوم يحتوي على أكثر من 200 مركب من الكربون.
في السحب الجزيئية، تتجمع المكونات البسيطة على حبيبات الغبار الباردة. وبمجرد الالتصاق ببعضها البعض، يمكن للذرات أن تتحد لتكوين جزيئات رئيسية مثل الميثان.
بمرور الوقت، تقسم الأشعة فوق البنفسجية والأشعة الكونية الجزيئات إلى شظايا جذرية، تتحد مرة أخرى لتكوين شيء جديد. تشير التجارب إلى أن هذا يمكن أن ينتج أي شيء من الميثانول إلى الجلايسين
الأقراص الكوكبية والعوالم الوليدة
تُظهِر ملاحظات الأقراص الكوكبية الأولية ــ الطبقات السميكة الدوارة من الغبار والغاز حول النجوم الوليدة ــ أن الميثانول وغيره من المواد العضوية تنجو من الحرارة الشديدة التي تسببها ولادة النجوم.
وتشير النماذج الحديثة إلى أن هذه المركبات قد تنمو إلى هياكل أكثر تعقيداً عندما تتناوب مواد الأقراص بين مناطق السطح الساخنة والمناطق الباردة في منتصف المستوى.
وقد تكون هذه العملية أحد الأسباب التي تجعل المذنبات والكويكبات غنية كيميائياً إلى هذا الحد بحلول الوقت الذي تتشكل فيه. وتقول نورا هاني: “أعتقد أن المذنبات هي أفضل ما يمكننا فعله للعودة بالزمن إلى الوراء”.
أصول الجزيئات العضوية في الفضاء
عندما تهبط المواد الكيميائية العضوية على كوكب ما، فإنها قد تمهد الطريق لظهور الأنظمة الحية. وتقترح بعض النظريات أن النيازك أو المذنبات نقلت بعض الأحماض الأمينية أو الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات إلى الأرض في وقت مبكر.
ويناقش علماء الأحياء الفلكية أي الجزيئات يمثل دليلاً قاطعاً على وجود الحياة، وأيها قد يكون نتائج إيجابية كاذبة محتملة.
إن وجود ثنائي ميثيل الكبريتيد من المذنب 67P يدعم فكرة أن العمليات غير الحية يمكن أن تنتج جزيئات نميل إلى ربطها بالكائنات الحية.
في عام 2016، اختتمت روزيتا مهمتها بتأثير متحكم فيه على سطح المذنب 67P، ما أدى إلى إرث غني من البيانات لمزيد من التحليل.
ومنذ ذلك الحين، ربط العلماء هذه النتائج بخزانات أخرى للنظام الشمسي من المواد العضوية، مثل المطر الحلقي لكوكب زحل والمواد النيزكية، وكشفوا عن أصولهم المشتركة قبل النجوم.
سيواصل العلماء استكشاف هذه الألغاز بمهام مثل يوروبا كليبر التابعة لوكالة ناسا، وجوس التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية، ومركبة مستقبلية متجهة إلى قمر زحل تيتان.
يأمل الباحثون في اكتشاف المركبات العضوية التي قد تعطي تلميحات حول المحيطات المختبئة تحت القشور الجليدية.
قد تقربنا مثل هذه الاكتشافات من الإجابة عن أحد أقدم أسئلة البشرية: هل نحن وحدنا في الكون؟
المصدر: Earth
اقرأ أيضا:
