على مدار عدة قرون ، تعلم العلماء الكثير عن أنواع الظروف والعناصر التي تجعل الحياة ممكنة هنا على الأرض. بفضل ظهور علم الفلك الحديث ، تعلم العلماء منذ ذلك الحين أن هذه العناصر ليست وفيرة فقط في أنظمة النجوم الأخرى وأجزاء من المجرة ، ولكن أيضًا في الوسط المعروف باسم الفضاء بين النجوم.
ضع في اعتبارك الكربون ، وهو العنصر الأساسي لجميع المواد العضوية والحياة كما نعرفها. هذا العنصر الذي يحمل الحياة موجود أيضًا في الغبار بين النجوم ، على الرغم من أن الفلكيين ليسوا متأكدين من مدى وفرته. وفقًا لبحث جديد أجراه فريق من علماء الفلك من أستراليا وتركيا ، فإن معظم الكربون الموجود في مجرتنا موجود على شكل جزيئات تشبه الشحوم.
ظهرت دراستهم ، "محتوى الهيدروكربونات الأليفاتية للغبار بين النجوم" ، في الآونة الأخيرة الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية. وقاد الدراسة جوناي بانيهان ، الأستاذ في قسم الفلك وعلوم الفضاء بجامعة إرج في تركيا ، وتضمن أعضاء من أقسام متعددة من جامعة نيو ساوث ويلز في سيدني (UNSW).
من أجل دراستهم ، سعى الفريق إلى تحديد مقدار الكربون في مجرتنا المرتبط بجزيئات تشبه الشحوم. في الوقت الحاضر ، يُعتقد أن نصف الكربون بين النجوم موجود في شكل نقي ، في حين أن الباقي مُثبت في أي من الجزيئات الأليفية الشبيهة بالشحوم (ذرات الكربون التي تشكل سلاسل مفتوحة) والجزيئات العطرية الشبيهة بـ mothball (ذرات الكربون التي تشكل مستو حلقات غير مشبعة).
لتحديد كيفية مقارنة الجزيئات الوفيرة الشحمية بالجزيئات العطرية ، ابتكر الفريق مادة لها نفس خصائص الغبار النجمي في المختبر. يتألف هذا من إعادة إنشاء العملية حيث يتم تصنيع المركبات الأليفاتية في تدفقات النجوم الكربونية. ثم تابعوا ذلك من خلال توسيع البلازما المحتوية على الكربون إلى فراغ في درجات حرارة منخفضة لمحاكاة الفضاء بين النجوم.
كما شرح البروفيسور تيم شميت ، من مركز التميز التابع لمجلس البحوث الأسترالي في علوم الإكسيتون في كلية الكيمياء بجامعة نيو ساوث ويلز في سيدني ومؤلف مشارك في الورقة:
"إن الجمع بين نتائج المختبر والملاحظات من المراصد الفلكية يسمح لنا بقياس كمية الكربون الأليفاتي بيننا وبين النجوم."
باستخدام الرنين المغناطيسي والتحليل الطيفي ، تمكنا بعد ذلك من تحديد مدى قوة المادة على امتصاص الضوء مع طول موجي معين للأشعة تحت الحمراء. من هذا ، وجد الفريق أن هناك حوالي 100 ذرة كربون دهنية لكل مليون ذرة هيدروجين ، والتي تعمل على حوالي نصف الكربون المتاح بين النجوم. بتوسيع ذلك ليشمل كل درب التبانة ، قرروا أن هناك حوالي 10 مليار تريليون تريليون طن من المواد الدهنية.
لوضع ذلك في المنظور ، هذا شحم يكفي لملء حوالي 40 تريليون تريليون تريليون عبوة من الزبدة. ولكن كما أشار شميدت ، فإن هذا الشحم بعيد عن أن يكون صالحًا للأكل.
"هذا الشحم في الفضاء ليس من النوع الذي تريد نشره على شريحة من الخبز المحمص! إنها قذرة ، ومن المحتمل أن تكون سامة ، وتتكون فقط في بيئة الفضاء بين النجوم (ومختبرنا). من المثير للاهتمام أيضًا أن المواد العضوية من هذا النوع - المواد التي يتم دمجها في أنظمة الكواكب - وفيرة جدًا. "
واستشرافا للمستقبل ، يريد الفريق الآن تحديد وفرة النوع الآخر من الكربون غير النقي ، وهو الجزيئات العطرية التي تشبه كرة النخل. هنا أيضًا ، سيقوم الفريق بإعادة إنشاء الجزيئات في بيئة معملية باستخدام المحاكاة. من خلال تحديد كمية كل نوع من الكربون في الغبار بين النجوم ، سيكونون قادرين على وضع قيود على كمية هذه العناصر المتوفرة في مجرتنا.
وهذا بدوره سيسمح لعلماء الفلك بتحديد مقدار عنصر الحياة هذا بالضبط ، ويمكن أن يساعد أيضًا في تسليط الضوء على كيف وأين يمكن للحياة أن تترسخ!
