اکسیژن نشانۀ قطعی حیات در سیارات بیگانه نیست!

بیگ بنگ: جو زمین دارای اکسیژن است زیرا گیاهان به طور پیوسته این عنصر را از راه فرایند فتوسنتز تولید می کنند. این فراوانی ذخیره ی اکسیژن به گونه های زیستی، مانند جانوران امکان پیدایش و رشد می دهد. از همین روست که اکسیژن به عنوان یک نشانه ی اصلی حیات بر روی سیارات فراخورشیدی در نظر گرفته شده است.

به گفته ی محققان، اکسیژن نشانۀ قطعی حیات روی سیارات بیگانه نیست.

به گفته ی محققان، اکسیژن نشانۀ قطعی حیات روی سیارات بیگانه نیست.

اما اکنون دو دانشمند ژاپنی به نام های نوریو ناریتا و شیگه یوکی ماسااوکا از بنیاد NINS ژاپن، نظر تازه ای ارائه کرده اند که بر پایه ی آن، سیاره ها می توانند ذخیره های بزرگی از اکسیژن غیرزیستی (abiotic)، یعنی اکسیژنی که توسط جانداران تولید نشده را داشته باشند. این بررسی نمونه ی خوبی از پژوهش های میان-رشته ای است که برای پیشرفت اخترزیست شناسی جستجوی حیات در سیارات فراخورشیدی، دانسته های زمینه های گوناگون دانش را با هم ترکیب می کند.

تاکنون باور بر این بوده که اگر یک سیاره اکسیژن داشته باشد، معنایش این است که گونه هایی از گیاه در آن سیاره در حال تولید اکسیژن از راه فتوسنتز هستند. بنابراین گمان می رفت که اگر بخواهیم به دنبال نشانه های حیات روی فراسیاره های زیست پذیر باشیم، تنها کافیست اکسیژن را در جو آن شناسایی کنیم و در واقع وجود اکسیژن در جو، می تواند به عنوان یک زیست‌نشانگر یا بیومارکرِ قطعی پنداشته شود. اما واقعیت این است که واکنش های شیمیایی غیرزیستی هم می توانند بر ترکیب جو سیارات فراخورشیدی تاثیر گذار باشند.

اکنون این گروه پژوهشی به رهبری دکتر ناریتا نشان داده که اکسیژن غیرزیستی می تواند از آب در حضور اکسید تیتانیوم (تیتانیا) و یک پذیرنده ی الکترون در نور فرابنفش نیز تولید شود (واکنش نور-فروکافتی یا photocatalytic). در واقع، اکسید تیتانیوم به یک کاتالیزور برای تجزیه ی آب توسط نور فرابنفش تبدیل می شود. بر پایه ی گزارش آنها، از آنجایی که اکسید تیتانیوم روی برخی اجرام و سیاره های سنگی یافته شده، اکسیژن غیرزیستی تولید شده در واکنش نور-فروکافتی اکسید تیتانیوم را نمی توان نادیده گرفت.

اکسیژن غیرزیستی می تواند از آب در حضور اکسید تیتانیوم و یک پذیرنده ی الکترون در نور فرابنفش نیز تولید شود. این گزارش نشان می دهد که این واکنش نور-فروکافتی (photocatalytic) می تواند به مقدار کافی اکسیژن غیرزیستی برای سیاره های زیست پذیرِ فراخورشیدی فراهمسازد .

اکسیژن غیرزیستی می تواند از آب در حضور اکسید تیتانیوم و یک پذیرنده ی الکترون در نور فرابنفش نیز تولید شود. این گزارش نشان می دهد که این واکنش نور-فروکافتی (photocatalytic) می تواند به مقدار کافی اکسیژن غیرزیستی برای سیاره های زیست پذیرِ فراخورشیدی فراهم سازد.

برای یک سیاره که محیطی مانند سامانه ی زمین-خورشید دارد، واکنش نور-فروکافتی(فوتوکاتالیستی) پیوسته ی اکسید تیتانیوم روی حدود ۰.۰۵% از سطح سیاره می تواند به تولید مقدار اکسیژنی هم ارز مقدار اکسیژن درون جو زمین بیانجامد. این دانشمندان همچنین میزان تولید اکسیژن ممکن برای سیارات زیست پذیر پیرامون گونه های دیگری از ستاره ی میزبان با جرم ها و دماهای گوناگون را نیز برآورد کردند. آنان دریافتند که حتی در پایین ترین مورد تولید کارآمدِ یک ستاره ی کم-دما، واکنش نور-فروکافتی اکسید تیتانیوم روی حدود ۳% سطح سیاره هم می تواند این میزان اکسیژن جوی را از راه فرآیندهای غیرزیستی فراهم کند. به بیان دیگر، این امکان هست که یک سیاره ی فراخورشیدی زیست پذیر حتی بدونِ داشتن جاندارانی که فرایند فتوسنتز را انجام دهند هم بتواند دارای جَوی با اکسیژنی هم اندازه ی جو زمین باشد.

دکتر ناریتا می گوید: «ما برای جستجوی حیات روی سیاره های فراخوارشیدی از راه مشاهدات اخترشناسی نیاز به این داریم که دانسته هایمان در زمینه های گوناگون دانش را با هم ترکیب کنیم و پژوهش های اخترزیست شناختی را گسترش دهیم تا بتوانیم نشانه های قطعی زندگی را بیابیم. اگرچه اکسیژن هنوز یکی از نشانه های زیست احتمالی است، ولی لازم است با توجه به پژوهش کنونی، به دنبال نشانه های دیگری به جز اکسیژن هم باشیم.» جزئیات این پژوهش در مجله ی Scientific Reports منتشر شده است.

image_pdfimage_print
(15 نفر , میانگین : 5٫00 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=35855
تحریریه‌ی بیگ بنگ

تحریریه‌ی بیگ بنگ

وب سایت بیگ بنگ یک سایت علمی، تحقیقاتی میباشد که توسط تعدادی از علاقمندان به علم و دانش اداره می شود. این سایت از اواخر سال 1390 تاکنون به فعالیت خود در این حوزه ادامه داده است.

شما ممکن است این را هم بپسندید

یک پاسخ

  1. vahid گفت:

    شاید اکسیژن نشان دهنده حیاتی از نوع زمینی باشد ولی لزوما شناسایی اکسیژن بر روی سیارات فراخورشیدی، جامعه آماری مناسبی برای بررسی حیات در کرات و سیارت دیگر نخواهد بود. همین بس که به منظور وجود حیات کافی است سه فاکتور، عناصر مورد نیاز(C، P, H, S, N,O) و دوم منبع انرژی(ستاره) و سوم مایع نیاز است. چه بسا حیات موجود در تایتان(که سه فاکتور بالا را دارا می باشد) نیاز به مولکول های موجود در جو تایتان برای تنفس داشته باشد. و چه بسا به جای نیاز به آب، نیاز خود به مایع را از متان مایع که در دماهای کم به این شکل وجود دارد، برطرف سازند.

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *