دراسة تجيب: من أين جاءت الشرارة السماوية الأولى للحياة على الأرض؟

قال باحثون في جامعة هارفارد إنهم وجدوا أدلة تشير إلى أن ضربات البرق من السحابة إلى الأرض ربما ساعدت في توليد بعض اللبنات الأساسية اللازمة لنشوء الحياة على الأرض.

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

وكانت الأبحاث السابقة ترجح 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.

لكن هذه النظريات أصبحت 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، حسب تقرير مجلة Interesting Engineering.

ويقترح فريق الدراسة الجديدة، 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 المختبر يهدف إلى محاكاة الظروف الموجودة على الأرض في وقت مبكر. ثم لجأوا إلى توليد ضربات صاعقة عبر الهواء والماء والأرض. 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.

وأضاف الفريق معادن مماثلة لتلك التي كانت موجودة في الصخور على الأرض في وقت مبكر إلى بيئتهم الافتراضية ثم كرروا ضربات البرق المحاكاة والتحليل اللاحق، وهنا ظهرت عناصر الكبريتيد، المماثلة لتلك الموجودة غالبا بالقرب من الانفجارات البركانية. كما وجدوا زيادة في تكوين الأمونيا، وكلاهما عناصر ضرورية للحياة على الأرض.

وتشير النتائج التي توصل إليها الفريق 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.