تولید اکسیژن پیش از حیات

دی اکسید کربن می تواند به وسیله لیزر شکافته شود و در یک مرحله، اکسیژن به وجود آید

دی اکسید کربن می تواند به وسیله لیزر شکافته شود و در یک مرحله، اکسیژن به وجود آید

 

حدود یک پنجم اتمسفر زمین را اکسیژنی تشکیل می دهد که به وسیله گیاهان سبز از طریق فوتوسنتز تولید شده و به مصرف بیشتر جانداران می رسد تا آنها بتوانند سوخت و ساز خود را فعال نگه دارند. اما پیش از پیدایش اولین ارگانیسم های فوتوسنتز کننده در ۲.۴ میلیارد سال پیش، اتمسفر زمین مانند جو کنونی مریخ و زهره بیشتر از دی اکسید کربن تشکیل شده بود.

در چهل سال گذشته دانشمندان فکر می کردند که حداقل مقدار کمی اکسیژن در جو ابتدایی زمین موجود بوده است. این اکسیژن فاقد حیات (abiotic) از کجا آمده بود؟ اکسیژن به صورت تهاجمی با دیگر ترکیبات واکنش می دهد پس بدون یک منبع دائمی برای مدت زیادی دوام نخواهد آورد.

به تازگی دکتر Ahou Lu به همراه دیگر پروفسورهای بخش شیمی و علوم زمین شناسی دانشگاه UC Davis نشان داده اند که اکسیژن می تواند با استفاده از یک لیزر مکشی پرانرژی و تهییج دی اکسید کربن در یک مرحله به وجود آید. نتایج این تحقیق در مجله Science به چاپ رسیده است.

دکتر Zhou می گوید:

"پیش از این مردم فکر می کردند که منبع فاقد حیات اکسیژن مولکولی، دی اکسید کربن و نور خورشید بوده است.

که در این واکنش M جز سومی است که انرژی آزاد شده در تشکیل پیوند اکسیژن را حمل می کند.

تحقیقات ما نشان داد که O2 می تواند در یک مرحله از دی اکسید کربن به وجود آید. چنین فرآیندی می تواند در جو دیگر سیاراتی که حاوی مقادیر بالای دی اکسید کربن هستند، مانند مریخ و زهره نیز اتفاق بیافتد."

دکتر Zou از یک لیزر مافوق بنفش استفاده کرد تا CO2 را در آزمایشگاه تهییج کند. نور مافوق بنفش به علت دارا بودن طول موجی کمتر از ۲۰۰ نانومتر و جذب به وسیله هوا شناخته می شود. این آزمایشات با استفاده از یک دستگاه تصویر برداری یونی در دانشگاه UC Davis انجام شد.

چنین تولید اکسیژن یک مرحله ای در حال حاضر نیز می تواند در لایه های بالایی جو که میزان دی اکسید کربن افزایش می یابد و نور مافوق بنفش پرانرژی خورشید به زمین می رسد تولید شود. این اولین باری است که چنین واکنشی در آزمایشگاه انجام شده است. بر اساس گفته های یکی از دانشمندان، که این مقاله را در مجله Science مورد بررسی قرار داده است نتایج تحقیقات Zhou نشان می دهد، مدل هایی که برای نشان دادن حیات گیاهی اولیه در سطح زمین شرح داده شده اند باید مورد تجدید نظر قرار بگیرند.

 

منبع: Science

  • نویسنده : سامان میلانی زاده
  • تاریخ انتشار : ۱۱-۰۹-۹۳