أدلة جديدة تتحدى النظريات حول أصل الماء على الأرض، كما تشير الدراسة

يقول باحثون إنهم اكتشفوا أدلة على أن الأرض في بداياتها كانت موطنًا لكميات أكبر من الهيدروجين مما كان يُعتقد سابقًا، مما يُشكك في المعتقدات السائدة حول أصول الماء وتطور كوكبنا. حلل علماء من جامعة أكسفورد نوعًا نادرًا من النيازك يُعرف باسم كوندريت إنستاتيت. يعود تاريخ هذه الصخرة الفضائية إلى حوالي 4.6 مليار سنة، ويُعتقد أنها تُشبه في تركيبها الأرض في بداياتها، وفقًا لدراسة نُشرت يوم الأربعاء في مجلة إيكاروس. تشير النتائج إلى أن الأرض ربما كانت "رطبة" منذ نشأتها، بدلًا من الاعتماد على اصطدامات الكويكبات لتوفير الماء. يُشكك هذا الاكتشاف في الافتراضات الراسخة حول الظروف اللازمة لظهور الحياة على كوكبنا.

الهيدروجين والماء: كشف أسرار الأرض المبكرة

وجد الباحثون أن غالبية الهيدروجين الموجود داخل النيزك كان ذاتيًا، وليس موجودًا بسبب التلوث، مما يُشير إلى أن الأرض في بداياتها كانت موطنًا لكمية كافية من الهيدروجين لتكوين جزيئات الماء. يُشكك هذا الاكتشاف في الاعتقاد السائد بأن الهيدروجين وصل إلى الأرض عبر كويكبات قصفت ما كان في السابق كوكبًا جافًا وصخريًا غير قادر على دعم الحياة. قال توم باريت، الباحث الرئيسي في الدراسة وطالب الدكتوراه في قسم علوم الأرض بجامعة أكسفورد، لشبكة CNN يوم الأربعاء: "افترضنا أن الأرض تحتوي على ماء اليوم بسبب سيناريو محظوظ للغاية حيث اصطدمت بها هذه الكويكبات". وأضاف: "لكن ما أثبتناه في هذه الدراسة هو أن المادة التي شكلت الأرض في المقام الأول تحتوي بالفعل على الكثير من الهيدروجين والأكسجين". "إن اكتشاف الهيدروجين في هذا النيزك يعني أن الأرض ربما كانت رطبة أو رطبة منذ تكوينها الأولي". أما عن سبب عدم اكتشاف مستويات الهيدروجين التي تم تحديدها في الدراسة سابقًا، فقد أوضح باريت أن العنصر الكيميائي يصعب قياسه، خاصة عند هذه التركيزات المنخفضة. وقال إن الكشف لم يكن ممكنًا إلا بفضل تقنية تُعرف باسم التحليل الطيفي لامتصاص الأشعة السينية بالقرب من حافة البنية، أو XANES. وقال: "للقيام بذلك، تحتاج إلى مسرع جسيمات". هذا أشبه بمنشأة ضخمة ومكلفة للغاية، وقد حالفنا الحظ في استخدامها لإجراء هذه الدراسة. لكنها ليست بالضبط نوع التجربة التي يُمكن إجراؤها في المرآب. قال باريت إن الدراسة قد تُغير فهمنا للأرض في مراحلها المبكرة، لكن اكتشاف الهيدروجين في النيزك لا يعني بالضرورة أن الحياة كانت ستتطور في وقت أبكر. وأضاف أن قابلية الكوكب للسكن قد تعتمد على طريقة تطوره أكثر من اعتمادها على المادة التي تكوّن منها.

الهيدروجين على الأرض في مراحلها المبكرة

سبق لفريق من العلماء في المركز الوطني الفرنسي للبحث العلمي أن حلل النيزك المعروف باسم LAR 12252، والذي جُمِع من أنتاركتيكا. وخلصت الدراسة التي أُجريت في أغسطس 2020 إلى أن الكوندرولات، أو الأجسام الكروية الدقيقة، الموجودة في الصخرة الفضائية، والمواد العضوية التي تحتويها، تحتوي على آثار من الهيدروجين. إلا أن البحث لم يُحدد إلا جزءًا من الهيدروجين الموجود داخل النيزك. ويعتقد الباحثون القائمون على الدراسة الجديدة أن كمية أكبر من الهيدروجين قد تكون مرتبطة بالكبريت داخل النيزك. واكتشف الفريق، بشكل غير متوقع، وجود كبريتيد الهيدروجين داخل المصفوفة الدقيقة المحيطة مباشرةً بالكوندرولات - "في المتوسط، ما يقارب 10 أضعاف" كبريتيد الهيدروجين الموجود في الأجسام الكروية، وفقًا للدراسة. وصرح باريت في بيان: "لقد كنا متحمسين للغاية عندما أخبرنا التحليل أن العينة تحتوي على كبريتيد الهيدروجين - ولكن ليس حيث توقعنا!". نظرًا لانخفاض احتمالية أن يكون كبريتيد الهيدروجين هذا ناتجًا عن تلوث أرضي، يُقدم هذا البحث أدلةً حيويةً تدعم نظرية أن الماء على الأرض طبيعي، أي أنه نتيجة طبيعية لتكوين كوكبنا.

دور اصطدامات الكويكبات والمذنبات

بعد ذلك، يُخطط باريت لتحليل المزيد من النيازك في محاولةٍ لتحديد كمية الهيدروجين التي كانت موجودةً على الأرض بدقة، وكمية الهيدروجين التي ربما وصلت إليه من مصادر خارجية. وصرح جيمس برايسون، المؤلف المشارك في الدراسة والأستاذ المشارك في قسم علوم الأرض بجامعة أكسفورد، بأن معرفة كيف أصبحت الأرض كما هي عليه اليوم تُمثل سؤالًا جوهريًا لعلماء الكواكب. وأضاف: "نعتقد الآن أن المادة التي بُنيت عليها كوكبنا، والتي يُمكننا دراستها باستخدام هذه النيازك النادرة، كانت أغنى بكثير بالهيدروجين مما كنا نعتقد سابقًا. ويدعم هذا الاكتشاف فكرة أن تكوّن الماء على الأرض كان عمليةً طبيعية، وليس صدفةً نتيجةً لقصف الكويكبات المائية لكوكبنا بعد تشكله". صرح مات جينج، عالم الكواكب في إمبريال كوليدج لندن، والذي لم يشارك في الدراسة، لشبكة CNN أنه على الرغم من أن الدراسة "نتيجة مثيرة للاهتمام"، إلا أن الأدلة غير كافية لقلب النظرية القديمة حول أصول الماء. وقال إن النيزك المعني كان موجودًا في أنتاركتيكا على الأرجح لمئات الآلاف من السنين، ومن المستحيل استبعاد احتمالية تشكل الهيدروجين خلال ذلك الوقت تمامًا. وقال جينج: "مجرد وجود احتمال يجعل الحجة أقل قوة". أقر برايسون بأن النيزك كان موجودًا على الأرض على الأرجح لسنوات عديدة قبل جمعه ولكنه متمسك بنتائج الدراسة. وقال برايسون عبر البريد الإلكتروني ردًا على بيان جينج: "نعتقد أننا بذلنا كل جهد ممكن في سير عمل التحليل لدينا للتخفيف من تأثير المياه الأرضية على نتائجنا، ونعتقد أن بعض الكمية الإجمالية للهيدروجين (H) في النيزك ترجع إلى مياه الأرض (ربما حوالي 15٪). نعتقد أيضًا أن بعض الهيدروجين (H) لا يزال موجودًا من الكويكبات والمذنبات، لكننا نعتقد الآن أن هذه نسبة ضئيلة من إجمالي الهيدروجين (H) الموجود في جميع أنحاء كوكبنا. لذا، فإن تقييم مات لهذا النيزك مُبرر، لكننا سعينا جاهدين لتقليل قلقه.