تتيح الأساليب المتقدمة للتجميد السريع جنبًا إلى جنب مع الأساليب المتطورة للمجهر الإلكتروني للفيزيائيين إنشاء طبقات جليدية في المختبر في ظل ظروف باردة، مماثلة لتلك السائدة في الفضاء الخارجي، ومراقبة تنظيمها الجزيئي التفصيلي، مع تلقي أدلة على الأسئلة الأساسية المتعلقة بالأصل. من الحياة.
الكون مليء بالمياه، خاصة على شكل طبقات جليدية شديدة البرودة موجودة في جزيئات الغبار بين النجوم. ومع ذلك، حتى وقت قريب لم تكن هناك معرفة مفصلة عن البنية الدقيقة لهذه الجزيئات الصغيرة. الآن، تسمح الأساليب المتقدمة للتجميد السريع جنبًا إلى جنب مع الأساليب المتطورة للمجهر الإلكتروني للفيزيائيين بتكوين طبقات جليدية في المختبر في ظل ظروف باردة، مماثلة لتلك السائدة في الفضاء الخارجي، ومراقبة تنظيمها الجزيئي التفصيلي، مع تلقي أدلة على الأسئلة الأساسية المتعلقة أصل الحياة.
وتفاجأ الباحثون ببعض النتائج، وليس أقلها - بالخصائص الرائعة لبعض الصور التي تم الحصول عليها، وفقا لجوليان كارترايت، خبير الهياكل الجليدية من المعهد الأندلسي لعلوم الأرض (IACT) بجامعة غرناطة في عام 2016. إسبانيا.
تمت مؤخراً مناقشة الاكتشافات الحديثة المتعلقة ببنية طبقات الجليد في ظروف الفضاء الخارجي في ورشة عمل علمية نظمتها مؤسسة العلوم الأوروبية. العديد من الاكتشافات المتعلقة بالهياكل الجليدية في درجات الحرارة المنخفضة كانت ممكنة بعد الأبحاث السابقة التي ناقشت التطبيقات الصناعية المتعلقة بترسيب طبقات رقيقة على مواد مختلفة (مثل الصخور) بما في ذلك إنتاج المواد الخزفية وشبه الموصلة. من المؤكد أن إجراء المزيد من الأبحاث حول طبقات الجليد سيؤدي إلى رؤى جديدة ستكون ذات قيمة كبيرة في مثل هذه التطبيقات الصناعية.
ومع ذلك، ركزت ورشة العمل الأوروبية بشكل أساسي على الجليد الموجود في الفضاء، والذي يتشكل عادة عند درجات حرارة أقل حتى من أبرد الأماكن على الأرض - بين 3 و90 درجة فوق الصفر المطلق (3-90 كلفن) - والتي تتراوح بين -270 وسالب. 184 درجة مئوية. يتراكم معظم الجليد على حبيبات الغبار، لكثرتها، لكن بعضاً منه يتواجد أيضاً في الأجسام الأكبر حجماً مثل الكويكبات أو المذنبات أو الأقمار أو الكواكب الباردة، وأحياناً أيضاً تلك القادرة على استمرار الحياة، مثل الأرض. .
في درجات الحرارة المنخفضة جدًا، يكون الجليد قادرًا على التواجد في هياكل مختلفة تمامًا عن تلك الموجودة في الظروف العادية. وفي بعض الحالات يمكن أن يكون غير متبلور (يفتقر إلى شكل منظم)، يشبه الزجاج، وفي هذا الشكل تكون جزيئات الماء "مجمدة" في الفضاء ولا ترتب نفسها على شكل بلورة معروفة لدينا بمكعب الثلج. ومن أجل الحصول على هذا الشكل غير المتبلور، يجب تبريد الماء إلى درجة حرارة التزجج - 143 درجة مئوية تحت الصفر - دون التشكيل السابق لبلورات الجليد في هذه العملية. ومن أجل الحصول على هذه البنية في المختبر، من الضروري التبريد السريع، وهو ما حققه الباحثون أثناء عملهم باستخدام "إصبع التبريد" من الهيليوم الذي تم دمجه في المجهر الإلكتروني الماسح أثناء الحصول على الصور المناسبة.
ورأى الباحثون أن الجليد قادر على الوجود في كل من الهياكل غير المتبلورة والبلورية، أي مزيج من النظام والفوضى، مع قبول مجموعة متنوعة من الاحتمالات المثيرة للاهتمام. وفي ظل ظروف معينة، يتشكل الجليد في هياكل محاكاة حيوية - تحاكي الحياة، أي أنها توجد بأشكال تظهر في الطبيعة مع هياكل سعف النخيل والديدان وحتى البكتيريا. هذه الحقيقة دفعت كبير الباحثين إلى الإشارة إلى أنه يجب على الباحثين ألا يفترضوا أن وجود أشكال موجودة في الطبيعة وتظهر على أجسام مصدرها الفضاء، مثل الصخور القادمة من المريخ، هي حقيقة وجود الحياة هناك في الماضي. ومن ناحية أخرى، فإن وجود أشكال شبيهة بالطبيعة تظهر في الجليد يشير إلى أن الطبيعة لها فيزياء موحدة. على الرغم من أن الجليد بارد جدًا بحيث لا يدعم الحياة كما نعرفها، إلا أنه ربما كان قد وفر ذات يوم بيئة داخلية مناسبة لنمو الحياة ما قبل البيولوجية.
يقول الباحث: "من البديهي أن علم الأحياء يستخدم الفيزياء". "هل لا تستطيع أن تفعل ذلك؟ ولذلك لا ينبغي لنا أن نتفاجأ عندما نرى أن الهياكل البيولوجية تستخدم في بعض الأحيان المبادئ الفيزيائية بشكل واضح. لذا، إذا نظرنا إلى الوراء في الوقت المناسب، فمن المحتمل أنه عندما ظهرت الحياة لأول مرة، كانت تستخدم نوعًا من السياج الذي كان أبسط بكثير من الخلية البيولوجية الموجودة اليوم، على الأرجح نوعًا من الفقاعات البسيطة مثل فقاعات الصابون. يوجد هذا النوع من الفقاعات حاليًا في الأنظمة اللاأحيائية (غير الحية، اللاأحيائية)، سواء في الظروف الدافئة مثل قاع المحيطات أو في الظروف الباردة في البحار المتجمدة.
هذه فكرة مثيرة للاهتمام وسيتم اختبارها بشكل أكبر في المشاريع المستقبلية. وقد يقدم تطورًا جديدًا لفكرة أن الحياة جاءت من الفضاء. من المحتمل أن أشكال ما قبل الحياة جاءت من الفضاء، لكن الكيمياء الحيوية القائمة على الكربون والتي تكمن وراء جميع أشكال الحياة على الأرض تطورت هنا على وجه التحديد.
وفي نفس الموضوع على موقع العلوم :
تعليقات 3
وفي النهاية سنكتشف أن الكائنات الفضائية مبدعة بالفعل..
ولن نتمكن من التحدث معهم لأنهم سوف يذوبون.
وبعدها ستندلع حرب لأننا نأكل المصاصات....
يا لها من فوضى... 🙂
هذا الحمض النووي اللقيط ...
أي أن الحمض النووي تعلم وقام بتقليد قوانين التجميد.