كاربونٌ في أعماق الأرض يوفّرُ أدلةً على أصل الحياة

 

المُلخص: عَرض العلماء تفاصيلاً حول كربون يقع تحت سطح الأرض واقترحوا على اثر ذلك احدى السيناريوات التي ربما كانت قد أثرت في تاريخ الحياة على كوكبنا.

أظهرت بحوثٌ جديدةٌ قام بها فريقٌ من جامعة جونز هوبكنز (Johns Hopkins University) تفاصيلاً بقيت غير معروفة لمدة طويلة؛ عن الكربون الذي يقع في أعماق الأرض. ومن المحتمل أن يكون هذا الكاربون الباطني قد أثر في تاريخ الحياة على الكوكب.

كما اقترح العلماء عدة نظريات لكيفية تشكُّل الألماس في الطبقة الأرضية.

لعقود من الزمن؛ وعلى الرغم من أن العلماء كانوا قد تعلموا الكثير والكثير حول الدور الحيوي لعنصر الكربون على سطح الكوكب؛ إلا أنهم كانوا على دراية قليلة بكيفية تصرف الكربون الذي يقع في أعماق الأرض.

ولكن باستخدام نموذجٍ كان قد ابتكره الكيمائي الجيولوجي ديمتري سفرانسكي (Dimitri Sverjensky) بجامعة جونز هوبكنز (Johns Hopkins)؛ قام لأول مرة كلٌ من فينتنشزو ستانيو (Vincenzo Stagno) – من معهد (كارنيغي) في واشنطن – وفانغ هانغ (Fang Huang) – طالب الدراسات العليا في جامعة (جونز هوبكنز) – بحساب كمية ونوع الكربون المتواجد في الموائع التي تقع في عمق 100 ميل تحت سطح الأرض؛ وبدرجات حرارية تصل إلى 2,100 فهرنهايت.

وقد شرح (سفرانسكي) وفريقُه في مقالةٍ منشورة هذا الأسبوع في مجلة (Nature Geoscience) أنه بالإضافة إلى الكميات التي سبق توثيقها من ثنائي أكسيد الكربون والميثان الموجودة في مناطق (الاندساس)، توجد أيضاً مجموعة متنوعة وغنية من أصناف الكربون العضوي؛ والتي من شأنها أن تكون بداية تشكُّل الألماس وربما أصبحت حتى غذاءً للحياة الميكروبية.

ويقول (سفرانسكي) – أستاذ في قسم علوم الأرض والكوكب -: «هناك احتمالٌ كبير أن تكون تلك الموائع العميقة قد نقلت العناصر الأساسية للحياة إلى المساحات الأرضية الأقل عمقاً، قد يكون هذه مفتاح رئيسياً لأصل الحياة نفسها».

سمحت نظرية (سفرانسكي) – تُعرَف بنظرية «مياه الأرض العميقة» – للفريق بتحديد التركيب الكيميائي للموائع الموجودة في دثار الأرض – إحدى طبقات الأرض – والمنبعثة من مُنحدرات الصفائج التكتونية. كانت بعض الموائع؛ الموجودة في حالة توازن مع معادن صخور (البريدوتيت) لطبقة الدثار؛ تحتوي على ثاني أكسيد الكربون والميثان، في حين كانت بعض الموائع الأخرى؛ الموجودة في حالة توازن مع الألماس ومعادن (الإيكلوجيتك)؛ تحتوي على أنواعٍ من الكربون العضوي المذاب بما في ذلك حمض الخليك.

كانت تلك التراكيز العالية من الكروبون المُذاب – والتي لم يكن معروفا سابقاً إمكانية تواجدها في هذا العمق الكبير – توحي  بأنها تساعد في نقل كميات كبيرة من الكربون من مناطق (الاندساس) إلى الطبقة العلوية الوتدية من (الدثار)، حيث من المحتمل أنه يغير طبقة (الدثار) ويؤثر على دورة العناصر عائداً بها إلى غلاف الأرض الجوي.

كما اقترح الفريق أن بإمكان تلك الموائع الدثارية بما تحويه من أنواع الكربون العضوي الذائب أن تُكوّن ألماساً بطريقة غير معروفة. لقد اعتَقدَ العلماء لفترة طويلة أن الألماس قد يتشكّل نتيجة التفاعلات الكيميائية؛ ابتداءً إما بجزيء ثاني أكسيد كاربون أو بجزيء ميثان، حيث توفّر الأنواع العضوية مواداً أولية مختلفة، بل ويمكنها أن تأخذ على عاتقها تخليقَ الأحجار الكريمة بالكامل.

كان هذا البحث هو جزءاً من مشروعٍ عالمي استمر لعشرة أعوام من أجل فهمٍ أكثر للكربون الموجود في الأرض، والذي سُميّ بمشروع «رصد كربون الأعماق».

 

 

المصدر: هنا