حتى الآن ، تم اكتشاف أكثر من 5000 نظام كوكبي خارج المجموعة الشمسية. البصمات الحيوية هي مكونات كيميائية في الغلاف الجوي للكوكب قد تشير إلى وجود حياة ، وغالبًا ما تتضمن غازات وفيرة في الغلاف الجوي لكوكبنا.
العلماء في جامعة كاليفورنيا ريفرسايد تشير إلى أن هناك شيئًا مفقودًا من القائمة النموذجية للمواد الكيميائية التي يستخدمها علماء الأحياء الفلكية للبحث عنها الحياة على الكواكب حول النجوم الأخرى - غاز الضحك.
قال إدي شويترمان ، عالم الأحياء الفلكية في قسم علوم الأرض والكواكب في جامعة كاليفورنيا ، "كان هناك الكثير من التفكير في الأكسجين والميثان كتصنيفات حيوية. لقد فكر عدد أقل من الباحثين بجدية في استخدام أكسيد النيتروز ، لكننا نعتقد أن هذا قد يكون خطأً ".
للوصول إلى هذا الاستنتاج ، حدد العلماء كمية أكسيد النيتروز التي يمكن أن ينتجها كوكب مثل الأرض. بعد ذلك ، قاموا بإنشاء عمليات محاكاة لهذا الكوكب يدور حول أنواع مختلفة من النجوم وحساب كميات أكسيد النيتروز التي يمكن التقاطها بواسطة تلسكوب مثل جيمس ويب تليسكوب الفضاء.
أكسيد النيتروز ، أو N2O ، هو غاز تنتجه الكائنات الحية بطرق مختلفة. تقوم الكائنات الحية الدقيقة باستمرار بتحويل جزيئات النيتروجين الأخرى إلى N2O من خلال عملية التمثيل الغذائي التي يمكن أن تنتج طاقة خلوية مفيدة.
قال شويترمان ، تولد الحياة نفايات نيتروجين يتم تحويلها بواسطة بعض الكائنات الحية الدقيقة إلى نترات. في حوض للأسماك ، تتراكم هذه النترات ، ولهذا السبب عليك تغيير الماء. ومع ذلك ، في ظل الظروف المناسبة في محيط، يمكن لبعض البكتيريا تحويل تلك النترات إلى أكسيد النيتروز. ثم يتسرب الغاز إلى الغلاف الجوي ".
يمكن العثور على أكسيد النيتروز في بيئة ولا يزال غير مؤشر على الحياة في بعض المواقف. تم اعتبار هذا في النمذجة الجديدة. على سبيل المثال ، يمكن أن ينتج البرق كمية صغيرة من أكسيد النيتروز. ومع ذلك ، ينتج البرق أيضًا ثاني أكسيد النيتروجين ، مما يعطي علماء الأحياء الفلكية تلميحًا إلى أن عمليات الأرصاد الجوية أو العمليات الجيولوجية غير الحية تنتج الغاز.
غالبًا ما يستنتج آخرون ممن اعتبروا أآسيد النيتروز كغاز ذو بصمة حيوية أنه سيكون من الصعب اكتشافه من بعيد. أوضح شويترمان أن هذا الاستنتاج يعتمد على تركيزات أكسيد النيتروز في الغلاف الجوي للأرض اليوم. نظرًا لعدم وجود الكثير منه على هذا الكوكب ، الذي يعج بالحياة ، يعتقد البعض أنه سيكون من الصعب أيضًا اكتشافه في مكان آخر.
شفيترمان محمد, "هذا الاستنتاج لا يأخذ في الحسبان فترات في تاريخ الأرض حيث سمحت ظروف المحيط بإطلاق بيولوجي أكبر بكثير لأكسيد النيتروز. قد تعكس الظروف في تلك الفترات مكان وجود كوكب خارج المجموعة الشمسية اليوم ".
تنتج النجوم الشائعة مثل الأقزام K و M طيفًا ضوئيًا أقل فعالية في تكسير جزيء N2O من شمسنا. يمكن أن يؤدي هذان التأثيرين مجتمعين إلى زيادة كبيرة في الكمية المتوقعة من غاز البصمة الحيوية هذا في عالم مأهول ".
أجريت الدراسة بالتعاون مع جامعة بوردو ، ومعهد جورجيا للتكنولوجيا ، والجامعة الأمريكية ، ومركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا.
المرجع مجلة:
- إدوارد دبليو شويترمان وستيفاني إل أولسون وآخرون. تقييم النطاق المعقول للتوقيعات الحيوية لأكسيد النيتروز على الأرض الخارجية: نهج متكامل كيميائي حيوي وكيميائي ضوئي ونمذجة طيفية. مجلة الفيزياء الفلكية. دوى: 10.3847 / 1538-4357 / ac8cfb
