Nova kisikova reakcija: Prelomno odkritje za iskanje nezemeljskega življenja
Znanstveniki so odkrili nov način tvorjenja molekularnega kisika (O2) v atmosferah, bogatih z ogljikovim dioksidom (CO2), kar bi lahko pomembno vplivalo na metode iskanja življenja na drugih planetih in celo na razumevanje izvora življenja na Zemlji. Odkritje odpira nove možnosti za preučevanje atmosfer eksoplanetov ter za interpretacijo kisika kot možnega znaka življenja.
Pred velikim oksidacijskim dogodkom na Zemlji pred približno 2,4 milijarde let je bilo v ozračju našega planeta zelo malo kisika, prevladoval pa je ogljikov dioksid, navaja Space.com. Do zdaj so znanstveniki verjeli, da je kisik v zgodnji atmosferi nastajal predvsem z abiotskimi procesi, kot so rekombinacije kisikovih atomov ali disociacija CO2 pod vplivom ultravijolične svetlobe.
Raziskovalna ekipa z Univerze za znanost in tehnologijo Kitajske pod vodstvom Shana Xi Tiana in Jie Hua je odkrila povsem novo pot nastanka kisika: reakcijo med helijevimi ioni (He+) in molekulami CO2. Ta mehanizem temelji na trčenju delcev, ki nastanejo v zgornjih atmosferah zaradi delovanja sončnega vetra. Reakcija vodi do tvorjenja molekularnega kisika, kar je bilo do zdaj le teoretično predvideno.
Prelomni poskusi
Za dokazovanje tega procesa so znanstveniki uporabili napredno tehnologijo masne spektrometrije časa preleta (TOF). Slednja omogoča natančno merjenje razmerja med maso in nabojem ionov. Poleg tega so združili TOF z napravami za prečne žarke in kartiranjem hitrosti ionov, kar jim je omogočilo simulacijo trčenja med He+ in CO2 pod nadzorovanimi pogoji.
Rezultati so potrdili, da interakcija med helijevimi ioni in ogljikovim dioksidom resnično vodi v tvorjenje molekularnega kisika. Znanstveniki so uspeli rekonstruirati celotno reakcijsko pot in pridobiti dragocene podatke o energijah in trajektorijah delcev.
Odkritje ima daljnosežne posledice za iskanje življenja v vesolju. Doslej je bil atmosferski kisik pogosto obravnavan kot ključni pokazatelj bivalnosti planetov, saj na Zemlji večino kisika proizvedejo živi organizmi. Vendar nova študija dokazuje, da kisik lahko nastane tudi z abiotskimi procesi, ki niso povezani z življenjem.
David Benoit, strokovnjak za molekularno fiziko in astrokemijo na Univerzi v Hullu, poudarja, da to odkritje postavlja pod vprašaj dosedanje predpostavke o življenjskih podpisih. “Ta študija odpira povsem nov način razmišljanja o atmosferskem kisiku in njegovem izvoru,” je dejal Benoit za Space.com.
Praktična uporaba odkritja
Znanstveniki bodo zdaj ta mehanizem vključili v astrokemijske modele, ki se uporabljajo za napovedovanje atmosfer eksoplanetov. To bo pomagalo bolje razložiti prisotnost kisika na planetih z atmosfero, bogato s CO2, kot je na primer Mars, kjer so pogoji za tovrstne reakcije že potrjeni.
Kljub temu raziskovalci opozarjajo, da samo prisotnost kisika v atmosferi ni zadosten dokaz za obstoj življenja. Ključno bo kombinirano opazovanje drugih elementov, kot sta helij in ogljikov dioksid, ter natančna analiza njihovega medsebojnega vpliva.
Nova pot tvorjenja kisika tako predstavlja pomemben korak k boljšemu razumevanju nezemeljskih atmosfer in iskanju znakov življenja onkraj našega planeta.
