المياه ليست حكراً على كوكب الأرض

وإذا كان الماء بحالته الغازية والسائلة أو الصلبة، موجوداً في كل مكان في نظامنا الشمسي فمن أين وصل إلى الأرض، وعزز ظهور الحياة عليها ؟ وهل كان موجوداً بالفعل في السديم الذي تشكلت منه الشمس وجميع الأجرام الأخرى التي تدور حولها منذ 56 .4 مليار سنة ؟ أم أن جزيء الماء نتج عن تفاعلات كيميائية حدثت في القرص الكوكبي الأولي الذي تراكمت فيه أجرام النظام الشمسي بعد تشكل النجم الأم "الشمس"؟
الواقع أن السيناريو الأول يقول إن كميات كبيرة من حبيبات الجليد كانت موجودة في الوسط بين النجوم، وبالتالي فإن كل الأقراص الكوكبية الأولية كانت تحتوي على كمية وافرة منها الأمر الذي يجعل الماء واحداً من أفضل الكنوز المشتركة في الكون . في المقابل نجد أنه وفقاً للسيناريو الثاني، فإن كمية المياه المتاحة في كل قرص كوكبي أولي تعتمد بشدة على الظروف المحلية الأولية، وبالتالي من الممكن أن تتغير بشكل كبير من نظام إلى آخر .
ومنذ وقت طويل يكتشف علماء الفلك المياه في السدم الشاسعة التي تنهار وتتكثف لتشكيل النجوم ثم الكواكب، ولكن ألم يتعرض هذا الماء القادم من مصدر بين نجمي للتدمير بسبب الإشعاع الشديد الصادرعن النجوم الفتية قبل أن يتشكل في وقت لاحق في أقراص الكواكب الأولية؟ الواقع أنه في المقال الذي نشر في مجلة ساينس العلمية، تحاول إيلز كليفز وزملاؤها الإجابة عن هذا السؤال الجوهري مشيرة إلى أنها اهتمت وفريقها العلمي بمصير عنصر الديوتريوم (الهيدروجين الثقيل) وهو النظير الطبيعي للهيدروجين الذي تحتوي نواته على بروتون واحد ونيوترون واحد والذي تشكل في الكون لحظة حدوث تفاعلات الانصهار النجمي أو التخليق النووي النجمي الأولي بعد وقت قصير من وقوع ما يسمى بالانفجار (الأفضل أن يقال الانفتاق ) العظيم في الكون .
يقول الباحثون إنه يوجد في الكون في المتوسط 26 ذرة ديوتيريوم لكل مليون ذرة هيدروجين، ولكن تركيز الديوتيريوم يزيد تقريباً بستة أضعاف في الماء الموجود على الأرض والأجرام الأخرى التي تمت دراستها في النظام الشمسي . ووفقاً للعلماء، فإن هذا يعني أنه عندما تشكلت جزيئات الماء، فإن التفاعل ولد ماء غنياً بالديوتيريوم بشكل أسرع قليلاً من الماء العادي، الأمر الذي أدى إلى زيادة نسبة الديوتيريوم . وهنا ينبغي أن نعلم أن وفرة الديوتيريوم لا يمكن أن تتكون إلا في ظروف فائقة أي يجب أن تكون درجة الحرارة منخفضة جداً (على الأكثر بضع عشرات من الدرجات فوق الصفر المطلق) كما أنه من الضروري أن يتوفر الأكسجين ومصدر مكثف من الطاقة المؤينة . هذه الشروط هي التي نجدها عادة في وسط ما بين النجوم الذي يتنقل فيه الإشعاع الكوني المتكون من تدفق من جسيمات تتحرك بسرعات قريبة من سرعة الضوء، الذي يمكن أن يوفر تلك الطاقة المؤينة اللازمة لتلك العملية . الجدير بالذكر أن علماء الفلك رصدوا على وجه التحديد، سحباً جزيئية بين نجمية تحتوي على مياه غنية بالديوتيريوم وهو ما يفسر لنا أصل تركيز الديوتيريوم في الماء الموجود في النظام الشمسي .
وأهم نقطة في هذه المسألة هي أن نفهم ما إذا كان الماء القادم من مصدر بين نجمين قادر على أن يصمد في ظروف عنيفة للغاية في سديم يتكثف لتشكيل نجم ما . للإجابة عن هذا السؤال، عكست الباحثة الفلكية إيلز كليفز وزملاؤها المشكلة فقد افترضت أن كل الماء في السديم البدائي قد تلاشى ثم حاولت معرفة إن كان ثمة تفاعلات قد حدثت وأدت إلى تشكل المياه مع وفرة في الديوتيريوم بعد تشكل الشمس في القرص الكوكبي الأولي . تقول كليفز: "من الناحية النظرية، يمكن لمثل هذا القرص أن يوفر ظروفاً مواتية، وذلك بتوفر مناطق تكون فيها درجة الحرارة منخفضة جداً مع وجود الأكسجين . وطورت الباحثة كليفز وفريقها العلمي النموذج الأكثر دقة واحتمالية للعمليات الكيميائية التي يمكن أن تكون قد أدت إلى تشكل الماء في القرص الكوكبي الأولي ولاحظت أن الجزء الأكبر من الإشعاع الكوني تم صده بواسطة الحقل المغناطيسي القوي للشمس ورياح جسيماته الشديدة . وافترض الفريق أن الأشعة السينية القادمة من نجمنا ومن النويدات المشعة الطبيعية Radionuclide في القرص الأولي يمكن أن تكون قد حلت مكانه . وحتى لو افترضنا في النهاية، أن الباحثين صمموا نموذجاً صالحاً على مدار مليون سنة، وهو ما يتطابق إلى حد كبير مع الفترة المفترضة لتشكيل الكواكب، فإن المصادر المحلية للإشعاع تبدو غير كافية لتشكيل كمية المياه الغنية بالديوتيريوم التي نشاهدها اليوم، فضلاً عن أنه كلما كانت هناك أنظمة كوكبية غنية بالمياه، ازدادت فرص العثور على بيئة تسمح بوجودها على شكل سائل على سطح كوكب أو قمر ما . لا شك أنه خبر جيد لمتخصصي علم الحياة خارج كوكب الأرض exobiologistes وبعض الباحثين عن حياة ذكية أخرى . وما دام هذا ينطبق على المياه فيمكن أن يكون صالحاً أيضاً للجزيئات العضوية التي يمكن أن نجدها في السدم وفي بيئات كواكب لا تعد ولا تحصى في هذا الكون .