هل وصلت الحياة إلى الأرض عن طريق الكويكبات بمساعدة من كوكب المشترى؟
كشفت دراسة حديثة، أن الأرض حصلت على بعض المكونات الرئيسية للحياة من الكويكبات في النظام الشمسي الداخلي، بمساعدة بسيطة من أكبر كواكب النظام الشمسي “كوكب المشتري” ولفهم سبب وجودنا جميعًا هنا، وما إذا كان هناك كائنات أخرى في الكون، يتعين على العلماء البدء بسؤال أساسي: كيف حصلت الأرض على مخزونها من المواد الكيميائية التي تُكون الخلايا الحية؟
وفقا لما ذكره موقع “space”، وضح عالم الكواكب راجيب داسجوبتا وزملائه من جامعة رايس، أن مخزون الأرض من الفوسفور والنيتروجين، وهما عنصران كيميائيان أساسيان للحياة، جاء في معظمه من كتل صخرية تشكلت في النظام الشمسي الداخلي، وربما لم تكن هذه العملية لتحدث لولا وجود كوكب المشتري على مقربة من حزام الكويكبات.
قال داسجوبتاا: “بالنسبة لنظامنا الشمسي، يبدو أن وجود كوكب المشترى وتاريخ نموه قد لعبا دورًا حاسمًا في تحديد توزيع المكونات الكيميائية الأساسية اللازمة لعوالم صالحة للحياة.
ويبقى السؤال مطروحًا حول إمكانية تقدير ميزانية العناصر الأساسية للحياة، المشابهة لتلك الموجودة على الأرض، دون وجود كوكب شبيه بالمشتري ضمن هذه المجموعة.
المشتري يُسهم في وصول الحياة للأرض
جمع داسجوبتا وزملاؤه بين التجارب المخبرية والمحاكاة الحاسوبية لرسم خرائط نسب النيتروجين والفوسفور، وهما عنصران كيميائيان أساسيان للحياة، في النظام الشمسي المبكر، فالحياة كما نعرفها مبنية حرفيًا على هذين العنصرين؛ إذ لا يمكن بناء الأحماض الأمينية بدون النيتروجين، ولا يمكن بناء الحمض النووي (DNA) أو الحمض النووي الريبي (RNA) بدون الفوسفور.
هناك عناصر أخرى أساسية أيضًا: الكربون والهيدروجين والأكسجين والكبريت، ولكن كيفية حصول الأرض على الفوسفور، على وجه الخصوص، لم تحظَ باهتمام كافٍ من الباحثين حتى الآن.
عندما يبحث العلماء في كيفية حصول الأرض على مقومات الحياة، يُعدّ أحد أهمّ الأدلة نسبة كل عنصر إلى العناصر الأخرى.
تُشكّل هذه النسب بصمة كيميائية تُشير إلى المصدر الأصلي للعناصر، وفي هذه الحالة، قد يُلقي النظر في نسبة الفوسفور إلى النيتروجين في الكتلة الصخرية للأرض الحالية الضوء على مصدر الفوسفور.
وفي المختبر، أجرى الباحثون محاكاة كيفية تجمّع العناصر المختلفة في طبقات أثناء تبريد كويكب حديث التكوين، مما يؤدي إلى تبلور الصخور المنصهرة، كما استخدموا محاكاة حاسوبية لنمذجة كيفية تشكّل مجموعات مختلفة من الكواكب الأولية، وهي كتل من المعادن والصخور التي تجمّعت من قرص الغبار الدوّار حول الشمس الوليدة، لتصبح نوى كواكب محتملة، وكيف تشكلت وتحركت في النظام الشمسي المبكر، ناقلة معها الفوسفور والنيتروجين.
اتضح أن الأرض الحالية تحتوي على الفوسفور والنيتروجين بنسب مماثلة تقريبًا لتلك الموجودة في الكويكبات الصخرية التي تشكلت في النظام الشمسي الداخلي، المنطقة الواقعة بين كوكب المشتري والشمس، قبل حوالي 4.3 إلى 4.2 مليون سنة.
وتشير نماذج داسجوبتا وزملائه إلى أن هذه الكتل الصخرية، التي تُعد جزءًا من الجيل الثاني من الكويكبات في نظامنا الشمسي، ربما جلبت معها حصصها من الفوسفور والنيتروجين إلى الأرض أثناء تشكل كوكبنا.
وفي كثير من الحالات، يُرجح أن جاذبية الأرض قد جذبت هذه الأجسام إليها، مضيفةً إياها إلى كتلتها المتنامية، بينما قُذفت أجسام أخرى نحو الكوكب المتراكم نتيجة اصطدامات أو اقترابات من أجسام أخرى، ولعب كوكب المشتري دورًا محوريًا في هذه العملية.
تشكل كوكب المشتري قبل الأرض، وقد أثرت جاذبيته الهائلة على كيفية تدفق المواد عبر قرص الغاز والغبار الذي كان يدور حول الشمس الفتية، وقبل ظهور كوكب المشتري، كانت المادة في قرص النظام الشمسي تميل إلى التدفق نحو الخارج، حاملةً معها مخزونها من الفوسفور والنيتروجين، إلا أن وجود المشتري الهائل حال دون معظم هذا التدفق، مُبقيًا كميات أكبر من الصخور والغبار والغازات محصورةً في النظام الشمسي الداخلي.
ومع تشكل الجيل الثاني من الكويكبات في النظام الشمسي الداخلي قبل حوالي 4.3 إلى 4.2 مليون سنة، تحت سيطرة المشتري، تكوّنت هذه الكويكبات بنسبة فوسفور إلى نيتروجين أعلى من نظيراتها الأقدم خارج مدار المشتري.
ولعب أكبر جرم في النظام الشمسي دورًا محوريًا في توزيع العناصر في جميع أنحاء النظام الشمسي، بما في ذلك العناصر الحيوية للحياة التي وصلت لاحقًا إلى الأرض عبر الكويكبات التي اصطدمت بكوكبنا في بداياته.