מדענים גילו דרך חדשה להיווצרות חמצן באטמוספירות עשירות בפחמן דו-חמצני (CO2) בכוכבי לכת מחוץ לכדור הארץ. התגלית החדשה, שפורסמה באתר Space.com, משנה את הדרך שבה אנו חושבים על חיפוש סימני חיים ביקום, ואף יכולה לשפוך אור חדש על איך החיים נוצרו על כדור הארץ.
ד"ר דיוויד בנואה, מומחה לפיזיקה מולקולרית ואסטרוכימיה מאוניברסיטת האל באנגליה, מסביר: "כדי לזהות חיים בכוכבי לכת אחרים, אנחנו צריכים להוכיח שכל מה שאנחנו רואים יכול להיווצר גם ללא חיים. המחקר הזה מצא דרך חדשה ליצור חמצן שלא נלקחה בחשבון עד כה".
איך נוצר חמצן בכדור הארץ הקדום? לפני כ-2.4 מיליארד שנים, כדור הארץ עבר שינוי גדול: כמות החמצן באטמוספירה עלתה בצורה משמעותית בזכות ציאנובקטריות - יצורים מיקרוסקופיים שייצרו חמצן בתהליך הפוטוסינתזה. אבל לפני התקופה הזו, האטמוספירה הייתה עשירה בפחמן דו-חמצני, וחמצן כמעט לא היה קיים. החמצן המועט שכן היה, נוצר מתהליכים טבעיים ולא מחיים.
צוות חוקרים מסין, בראשות שאן שי טיאן וג'יי הוא, חקר כיצד נוצר החמצן באותם ימים וגילה מנגנון חדש להיווצרותו.
עד כה, מדענים סברו שחמצן יכול להיווצר בדרכים מסוימות, כמו פירוק של פחמן דו-חמצני בעזרת אור אולטרה-סגול. אבל טיאן והצוות שלו מצאו דרך חדשה: תגובה בין יוני הליום (He+) לפחמן דו-חמצני. יוני הליום נוצרים כאשר רוחות השמש - זרם של חלקיקים מהשמש - פוגעות באטמוספירה העליונה של כוכבי לכת, כמו מאדים.
לדברי החוקרים, תגובה כזו יכולה להתרחש באטמוספירה של מאדים, שם יש כמויות גדולות של CO2 וגם יוני הליום כתוצאה מרוחות השמש. כדי לוודא שהמנגנון עובד, השתמשו החוקרים במכשיר מיוחד שמודד את מהירות ותנועת החלקיקים שנוצרים בתגובות כימיות. הם הדגימו איך יוני הליום ופחמן דו-חמצני מתנגשים, ובסופו של דבר יוצרים חמצן.
מה המשמעות של התגלית? עד היום, מדענים חשבו שחמצן באטמוספירה של כוכבי לכת אחרים עשוי להיות סימן לחיים, כי על כדור הארץ רוב החמצן נוצר על ידי אורגניזמים חיים. אבל התגלית הזו מראה שחמצן יכול להיווצר גם בתהליכים טבעיים, בלי קשר לחיים.
לדברי ד"ר בנואה, הממצא החדש יעזור למדענים להבין טוב יותר את האטמוספירות של כוכבי לכת אחרים. "הדרך החדשה הזו ליצירת חמצן יכולה להיות חלק ממודלים שנשתמש בהם כדי לחקור עולמות רחוקים," הוא מסכם. עם זאת, המדענים מדגישים: גילוי חמצן בכוכב לכת לא בהכרח מעיד על חיים, ויש צורך במחקרים נוספים כדי לאמת את התהליכים הללו.