کشف منشأ حیات روی زمین با سلول‌های سوختی

[ERF@N]

حققان با استفاده از سلول‌های سوختی، شیوه بی‌نظیری را برای مطالعه منشأ حیات یافته‌اند.

 سلول‌های سوختی در تعدادی از خودروها، هواپیماها و فضاپیمای سرنشین‌دار ناسا مانند شاتل فضایی بازنشسته وجود دارند.

«لوری بارج» از «آزمایشگاه پیشرانه» ناسا بر این باور است یکی از مولفه‌های مهم که منجر به شکل‌گیری حیات روی زمین شد، این بود که این سیاره انرژی الکتریکی را در بستر دریا ارائه می‌دهد و این انرژی شاید آغازگر حیات روی زمین بوده باشد؛ این انرژی همچنین، ممکن است حیات را پس از پیدایش، حفظ کرده باشد.

سلول‌های سوختی به سلول‌های زیستی شبیه‌ هستند زیرا در آن‌ها، هر الکترون به داخل و بیرون از مولکول‌ها در حال انتقال است و در هر دو حالت‌، این موضوع منجر به تولید الکتریسیته می‌شود. برای این که یک سلول سوختی عمل کند، به سوختی مانند گاز هیدروژن، الکترودها و کاتالیزورها نیاز دارد که به انتقال الکترون‌ها کمک کند.

در آزمایشات تیم علمی، الکترودهای سلول سوختی و کاتالیزورها از ماده آغازینی ساخته شده‌اند که تصور می‌شود در ابتدای عمر زمین وجود داشته‌ است. چنانچه چنین ماده‌ای در انتقال الکترون کمک کرده باشد، محققان باید در آزمایشگاه جریان الکتریکی را در سلول‌های زیستی مشاهده کنند.

آزمایش انواع مختلف مواد برای یافتن ماده مطلوب، امکان تمرکز بر تحولات شیمیایی که شاید زمان ظهور حیات روی زمین رخ داده را برای دانشمندان فراهم کرد.

محققان همچنین موادی از «دودکش‌های» رشدکرده در آزمایشگاه را بررسی کردند که ساختارهای بزرگ رشد‌کرده در منافذ هیدروترمال بستر اقیانوس‌ها را شبیه‌سازی می‌کنند. این «باغ‌های شیمیایی» مکان‌های ممکن برای واکنش‌های شیمیایی ماقبل حیات هستند.

زمانی که تیم علمی از ماده دودکش‌های رشدکرده در آزمایشگاه در سلول‌های سوختی استفاده کرد، جریان‌های الکتریکی شناسایی شدند.

به گفته بارج، این آزمایش نشان می‌دهد دودکش‌هایی که در زمین آغازین شکل گرفته‌اند، می‌توانند الکترون‌ها را منتقل کنند و بنابراین، شاید تعدادی از نخستین واکنش‌های پرانرژی را که منجر به متابولیسم شده‌اند، انجام داده باشند.

آزمایش‌ها همچنین نشان می‌دهد سلول‌های زیستی را می‌توان برای بررسی مواد زمین باستانی دیگر به کار برد و چنانچه حیات در سیارات دیگر نیز وجود داشته باشد، می‌توان این شرایط را در آنجا نیز آزمایش کرد.

جزئیات این مطالعه در مجله Astrobiology منتشر شده است.