08:32:02

Su Damlacıklarındaki ‘Mikrolightning’ Dünya’da Yaşamı Başlatmış Olabilir

Bir çalışma, su püskürtülerindeki elektrik yüklerinin, inorganik maddelerden organik moleküller oluşturan kimyasal reaksiyonlara neden olabileceğini gösteriyor. Stanford Üniversitesi‘nde yapılan yeni bir araştırma, Dünya’nın erken atmosferinde bulunduğu düşünülen bir gaz karışımına püskürtülen suyun, DNA ve RNA’nın bileşenlerinden biri olan urasil de dahil olmak üzere karbon-azot bağlarına sahip organik moleküllerin oluşumuna yol açabileceğini gösteriyor…

Science Advances dergisinde yayımlanan çalışma, gezegendeki yaşamın bir yıldırım çarpmasıyla başladığını savunan ve çok tartışılan Miller–Urey hipotezine kanıt ve yeni bir bakış açısı getiriyor. Bu teori, su ve inorganik gazlardan oluşan bir karışıma elektrik uygulanmasıyla organik bileşiklerin oluşabileceğini gösteren 1952 tarihli bir deneye dayanıyor.

Mevcut çalışmada araştırmacılar, küçük elektrik yükleri üreten su spreyinin bu işi kendi başına yapabildiğini, ilave elektriğe gerek olmadığını buldular.

Stanford Beşeri Bilimler ve Bilimler Okulu‘nda Marguerite Blake Wilbur Doğa Bilimleri Profesörü ve kimya profesörü olan kıdemli yazar Richard Zare, “Karşıt yüklü su mikro damlacıkları arasındaki mikroelektrik boşalmalar, Miller-Urey deneyinde daha önce gözlemlenen tüm organik molekülleri oluşturuyor ve bunun yaşamın yapı taşlarını oluşturan moleküllerin prebiyotik sentezi için yeni bir mekanizma olduğunu öneriyoruz” dedi.

Microlightning’in gücü ve potansiyeli

Oluşumundan sonraki birkaç milyar yıl boyunca Dünya’nın bir kimyasallar girdabına sahip olduğu, ancak günümüzde canlıları oluşturan proteinler, enzimler, nükleik asitler, klorofil ve diğer bileşikler için gerekli olan karbon-azot bağlarına sahip organik moleküllerin neredeyse hiç bulunmadığı düşünülmektedir.

Bu biyolojik bileşenlerin nasıl ortaya çıktığı uzun zamandır bilim insanlarının kafasını kurcalıyordu ve Miller–Urey deneyi olası bir açıklama getirdi: okyanusa düşen ve metan, amonyak ve hidrojen gibi erken gezegen gazlarıyla etkileşime giren yıldırım bu organik molekülleri yaratabilirdi. Bu teoriyi eleştirenler, yıldırımın çok seyrek olduğunu ve okyanusun bunun gerçekçi bir neden olabilmesi için çok büyük ve dağınık olduğunu belirttiler.

Zare, doktora sonrası akademisyenler Yifan Meng ve Yu Xia ve yüksek lisans öğrencisi Jinheng Xu ile birlikte bu araştırmayla başka bir olasılık öneriyor. Ekip ilk olarak su damlacıklarının bir sprey veya sıçrama ile bölündüğünde nasıl farklı yükler geliştirdiğini araştırdı. Daha büyük damlacıkların genellikle pozitif yük taşıdığını, daha küçük olanların ise negatif olduğunu buldular. Zıt yüklü damlacıklar birbirlerine yaklaştığında, aralarında kıvılcımlar sıçradı. Zare buna “mikrolightning” adını veriyor, çünkü bu süreç enerjinin bulutlarda yıldırım olarak birikmesi ve boşalması ile ilgili. Araştırmacılar, insan gözüyle tespit edilmesi zor olan ışık parıltılarını belgelemek için yüksek hızlı kameralar kullandılar.

Mikrolightning‘in küçük flaşlarını görmek zor olsa da, hala çok fazla enerji taşıyorlar. Araştırmacılar bu gücü, Dünya’nın erken dönemlerinde mevcut olduğu düşünülen nitrojen, metan, karbondioksit ve amonyak gazlarını içeren bir gaz karışımına oda sıcaklığında su püskürterek gösterdiler. Bunun sonucunda hidrojen siyanür, amino asit glisin ve urasil gibi karbon-azot bağlarına sahip organik moleküller oluştu.

Araştırmacılar bu bulguların, gezegendeki yaşamı başlatanın yıldırımlar değil, dalgaların ya da şelalelerin çıkardığı küçük kıvılcımlar olduğunu gösterdiğini savunuyor.

Zare, “Dünya’nın erken dönemlerinde, her yerde su püskürmeleri vardı -yarıklara veya kayalara karşı ve bunlar birikip bu kimyasal reaksiyonu yaratabilir” dedi. “Bence bu, insanların Miller-Urey hipoteziyle ilgili birçok sorunun üstesinden geliyor.”

Zare‘nin araştırma ekibi, su buharının gübrede önemli bir bileşen olan amonyak üretimine nasıl yardımcı olabileceği ve su damlacıklarının kendiliğinden nasıl hidrojen peroksit ürettiği de dahil olmak üzere küçük su parçalarının potansiyel gücünü araştırmaya odaklanıyor.

“Suyu genellikle çok iyi huylu olarak düşünürüz, ancak küçük damlacıklar şeklinde bölündüğünde su oldukça reaktiftir” dedi.

Bu içeriği beğendiyseniz lütfen çevrenizle paylaşınız…