ووجد الفريق أن تكوين هذه المواد الكيميائية يتعزز بشكل كبير عن طريق المعادن الموجودة في البحر
"يوفر هذا العمل رؤية جديدة مهمة حولتوافر الموارد التي يمكن للمجتمعات الميكروبية الموجودة تحت السطح استخدامها للحفاظ على نفسها. وهذا أمر أساسي لفهم الحياة على الأرض والحد من قابلية الكواكب الأخرى للسكن مثل المريخ."
جوستين سوفاج، زميلة أبحاث في جامعة جوتنبرج
العملية وراء النتائجمجموعة بحثية تسمى التحليل الإشعاعي للماء - هي تقسيم جزيئات الماء إلى هيدروجين ومواد مؤكسدة نتيجة التعرض للإشعاع الطبيعي. تصبح الجزيئات الناتجة المصدر الرئيسي للغذاء والطاقة للميكروبات التي تعيش في الرواسب.
في الواقع ، تعزز الرواسب البحريةإنتاج هذه المواد الكيميائية المفيدة. إذا كان هناك نفس القدر من الإشعاع في المياه النظيفة وفي الرواسب الرطبة ، فسيكون هناك المزيد من الهيدروجين في الرواسب الرطبة. يجعل هطول الأمطار إنتاج الهيدروجين أكثر كفاءة.
لماذا يتم تحسين هذه العملية في الرواسب الرطبة غير واضح ، لكن العلماء يتكهنون بأن المعادن في الرواسب قد تتصرف مثل أشباه الموصلات ، مما يجعل العملية أكثر كفاءة.
هذه الاكتشافات هي نتيجة سلسلة من المختبراتالتجارب التي أجريت في مركز البحوث النووية رود آيلاند. قام العلماء بإشعاع قوارير من الرواسب الرطبة من مواقع مختلفة في المحيطين الهادئ والأطلسي تم جمعها بواسطة برنامج الحفر المتكامل للمحيطات وسفن الأبحاث الأمريكية. ثم قارنوا إنتاج الهيدروجين بمياه البحر المشععة وأنابيب الماء المقطر. زادت الرواسب من النتائج 30 مرة.
"يمثل هذا البحث مزيجًا فريدًا من التجارب المعملية المعقدة المدمجة في سياق بيولوجي عالمي."
آرثر سبيفاك، أستاذ علم المحيطات بجامعة URI.
إذا كان من الممكن أن تستمر الحياة في البحار الجوفيةالرواسب والبيئات الجوفية الأخرى بسبب الانقسام الإشعاعي الطبيعي للمياه ، قد يكون من الممكن الحفاظ على الحياة بنفس الطريقة في عوالم أخرى. بعض من نفس المعادن موجودة على سطح المريخ ، وطالما أن هذه المعادن التحفيزية الرطبة موجودة ، ستستمر هذه العملية. إذا كان بالإمكان تحفيز إنتاج المواد الكيميائية المحللة للإشعاع بمعدلات عالية في المناطق الداخلية الرطبة من المريخ ، فيمكن عندئذٍ الحفاظ على الحياة على نفس المستوى كما في الرواسب البحرية.
نتائج فريق البحث لها أيضًاأهمية بالنسبة للصناعة النووية ، بما في ذلك كيفية تخزين النفايات النووية وكيفية إدارة الحوادث النووية. إذا تم تخزين النفايات النووية في الرواسب أو الصخور ، يمكن أن تولد الهيدروجين والمواد المؤكسدة أسرع من الماء النقي. يمكن لهذا الحفز الطبيعي أن يجعل أنظمة التخزين هذه أكثر عدوانية مما يُعتقد عمومًا.
ستكون الخطوات التالية لفريق البحثدراسة تأثير إنتاج الهيدروجين من خلال التحلل الإشعاعي في بيئات أخرى على الأرض وخارجها ، بما في ذلك القشرة المحيطية والقشرة القارية وداخل المريخ. وسيسعون أيضًا إلى تعميق فهمهم لكيفية عيش المجتمعات الميكروبية الموجودة تحت الأرض وتفاعلها وتطورها عندما يأتي مصدر طاقتها الأولية من الانهيار الإشعاعي الطبيعي للمياه.
اقرأ أيضا
ابتكر الفيزيائيون نظيرًا للثقب الأسود وأكدوا نظرية هوكينغ. إلى أين تقود؟
الإجهاض والعلم: ماذا سيحدث للأطفال الذين سينجبون
اكتشف العلماء حدود السرعة في عالم الكم