ورود به حساب کاربری
ایجاد حساب کاربری
کلمه عبور را فراموش کرده‌اید؟
ویرایش حساب کاربری

شارژ اعتبار
سوابق خرید
ردیف فاکتور تاریخ مبلغ (تومان) شرح تراکنش کد رهگیری

30 شماره آخر

  • شماره 3216 -
  • ۱۳۹۷ پنج شنبه ۱۸ مرداد
روزنامه در یک نگاه
امکانات
روزنامه در یک نگاه ورق بزنید دریافت همه صفحات
تبلیغات
سپیدار شهروند نارون روزنامه شرق

ابرهای مولکولی حیاتمند

رضا ماه‌منظر . منجم و مروج علمی

ماده موجود در کهکشان راه‌ شیری، حدود صد‌میلیاردبرابر مواد تشکیل‌دهنده خورشید است. این ساختار بزرگ کیهانی از اجزای‌ مختلفی مانند ستارگان، سیارات و گاز‌های میان‌ستاره‌ای تشکیل شده و به‌اصطلاح به آنها سحابی می‌گویند. شاید بتوان بزرگ‌ترین ساختار‌های درون‌ کهکشان را گاز‌ها و غبار‌های میان‌ستاره‌ای دانست که به دلیل تنوع مولکول‌های تشکیل‌دهنده‌ ساختار‌شان و همچنین فاصله بسیار میان اتم‌ها، آنها را ابر‌های مولکولی نیز می‌نامند. این توده‌های بزرگ که جرمشان گاه تا یک‌میلیون‌برابر جرم خورشید نیز‌ می‌رسد و جزء زیباترین اجزای کهکشان در نظر گرفته می‌شوند، بسیار متعدد و متنوع هستند، اما دانشمندان با مطالعه این ساختار‌های بزرگ گازی به نشانه‌های جذابی از عناصر سازنده حیات دست‌ یافته‌اند که مهم‌ترین و شاید بنیادی‌ترین نشانه‌ها‌ از وجود زندگی در کیهان‌ است.
ساختار اصلی این توده‌ ابرهای غول‌پیکر عمدتا  از گاز هیدروژن اتمی باردار تشکیل شده است. در این محیط فاصله بین دو ذره می‌تواند بسیار زیادتر از آنچه در زمین شاهد آن هستیم، باشد. چیزی در حدود یک یا دو ذره در هر مترمکعب! پس از هیدروژن سایر مولکول‌هایی که بیشترین مقدار را دارند عبارتند از: OH و CO. این مولکول‌ها در شرایط مختلف دما و تراکم قادرند در واکنش‌های شیمیایی، ترکیبات پیچیده‌تری را تولید کنند، اما یک پرسش مطرح می‌شود که عناصر تشکیل‌دهنده گاز و غبار در این ابر‌ها از کجا منشأ گرفته‌اند؟
منشأ عناصر موجود در این ابر‌ها با منشأ عناصر موجود در دیگر نقاط عالم مشترک هستند و به انفجار مهبانگ یا بیگ‌بنگ در روز‌های نخستین عالم بازمی‌گردد. از آنجایی که در ابتدا‌ی عالم توزیع ماده به صورت یکنواخت نبود، در مناطقی از کیهان گرانش پدیدار شد و سرانجام کمتر از چند‌میلیون سال، ستارگان بسیار بزرگ با جرمی 100 تا 300 برابر خورشید، تماما از هیدروژن به وجود آمدند که به دور آنها هیچ سیاره خاکی‌ای گردش نمی‌کرد، چون عناصر خاکی اصلا وجود نداشتند! این عناصر در هسته ستارگان که دمایی معادل ‌میلیون‌ها درجه سانتی‌گراد دارد، شکل‌ گرفت. در آنجا هسته اتم‌ها با یکدیگر ترکیب شده و عناصر سنگین‌تر را به وجود آوردند. سپس در طی انفجار‌های ستاره‌ای، عناصر سنگین‌تر مجددا به عمق فضا باز‌می‌گردند و در آنجا گاهی با یکدیگر واکنش شیمیایی می‌دهند.
هم‌اکنون می‌توان نشانه‌های این عناصر در حال واکنش با یکدیگر را در ابرهای مولکولی مشاهده کرد. اگرچه بیش از 90 درصد جرم این سحابی‌ها از گاز تشکیل شده، اما مقادیر عظیمی نیز غبار میان‌ستاره‌ای در آنها وجود دارد که در اثر تابش ستارگان واقع در همسایگی خود گرم شده و به صورت تابش فروسرخ قابل تشخیص هستند. این ذرات با جذب نور و تابش پرتو فروسرخ موجب سردماندن قسمت‌های درونی پیرامون خود می‌شوند، در نتیجه درون و پیرامون ابرهای مولکولی سرد شده و متوسط دما در آنها از پنج الی 10 درجه کلوین تجاوز نمی‌کند. در مرکز این توده‌های گاز و غبار با وجود اینکه سرمای بسیاری حکمفرماست، اما به دلیل تراکم به‌ نسبت بالاتر ماده‌ جایگاه مناسبی برای تشکیل‌ ستارگان جدید هستند.
گاهی قسمت‌هایی از آن ابر غول‌پیکر فشرده شده و نهایتا ستارگانی را تشکیل می‌دهند و در همین مراحل است که واکنش‌های پیچیده‌تری میان ذرات معلق در این ابر‌ها شکل می‌پذیرد. مشاهدات تلسکوپ فضایی هابل در نور مرئی، رصد‌خانه‌های فروسرخ فضایی و آرایه‌های تلسکوپی رادیویی نشان می‌دهند ذرات کربنی فراوانی در این سحابی‌ها وجود دارند که در حضور میزان معینی از نور و گرما و تراکم مواد ساختار‌های مولکولی اولیه از شیمی آلی را تشکیل می‌دهند.
هیدرید‌ها، اکسید‌ها، سولفید‌ها، هالید‌های ساده و مولکول‌هایی که در اثر واکنش این عوامل شکل‌ می‌گیرند در فضا دیده شده‌اند. همچنین نیتریل‌ها، مشتقات استیلن، آلدهید‌ها، الکل‌ها، اتر‌ها، کتون‌ها، آمید‌ها، یون‌های هیدروکربنی، برخی از رادیکال‌های ساده و حتی مولکول‌های هیدروکربنی حلقوی تحت عنوان PAHsها‌ در این ابر‌ها تشخیص داده ‌شده‌اند.
تمامی ترکیبات مذکور (که پیش‌سازهای مولکول‌های زیستی پیچیده‌تر هستند) در دل این سحابی‌ها شکل می‌گیرند. سپس در هنگام تشکیل سیارات به آرامی به سطحشان منتقل می‌شوند. اگر در میان یکی از این سیارات، تنها یک مکان ایده‌آل برای پرورش حیات وجود داشته باشد، می‌توانیم شاهد شکوفایی بذر حیات در آنجا باشیم. هرچند که راه بسیاری برای مبدل‌شدن ملکول‌های زیستی به ساختار نظام‌مند حیات وجود دارد.
واکنش‌های پیچیده‌‌ای میان این عوامل شیمیایی ساده تا ظهور مونومر‌های هیدروکربنی تشکیل‌دهنده حیات لازم است. پروتئین‌ها، قند‌ها و حتی بازهای آلی تشکیل‌دهنده دی‌ان‌ای همگی از جمله موارد به‌وجودآورنده حیات هستند که اجزای تشکیل‌دهنده آنها می‌تواند در گذشته‌های دور از فضا آمده باشد.

 

ارسال دیدگاه شما

ساعت
روزنامه شرق
عنوان صفحه‌ها

شماره 3533

تاریخ ۱۳۹۸/۷/۳

کارتون
کارتون

ابرهای مولکولی حیاتمند

رضا ماه‌منظر . منجم و مروج علمی

ماده موجود در کهکشان راه‌ شیری، حدود صد‌میلیاردبرابر مواد تشکیل‌دهنده خورشید است. این ساختار بزرگ کیهانی از اجزای‌ مختلفی مانند ستارگان، سیارات و گاز‌های میان‌ستاره‌ای تشکیل شده و به‌اصطلاح به آنها سحابی می‌گویند. شاید بتوان بزرگ‌ترین ساختار‌های درون‌ کهکشان را گاز‌ها و غبار‌های میان‌ستاره‌ای دانست که به دلیل تنوع مولکول‌های تشکیل‌دهنده‌ ساختار‌شان و همچنین فاصله بسیار میان اتم‌ها، آنها را ابر‌های مولکولی نیز می‌نامند. این توده‌های بزرگ که جرمشان گاه تا یک‌میلیون‌برابر جرم خورشید نیز‌ می‌رسد و جزء زیباترین اجزای کهکشان در نظر گرفته می‌شوند، بسیار متعدد و متنوع هستند، اما دانشمندان با مطالعه این ساختار‌های بزرگ گازی به نشانه‌های جذابی از عناصر سازنده حیات دست‌ یافته‌اند که مهم‌ترین و شاید بنیادی‌ترین نشانه‌ها‌ از وجود زندگی در کیهان‌ است.
ساختار اصلی این توده‌ ابرهای غول‌پیکر عمدتا  از گاز هیدروژن اتمی باردار تشکیل شده است. در این محیط فاصله بین دو ذره می‌تواند بسیار زیادتر از آنچه در زمین شاهد آن هستیم، باشد. چیزی در حدود یک یا دو ذره در هر مترمکعب! پس از هیدروژن سایر مولکول‌هایی که بیشترین مقدار را دارند عبارتند از: OH و CO. این مولکول‌ها در شرایط مختلف دما و تراکم قادرند در واکنش‌های شیمیایی، ترکیبات پیچیده‌تری را تولید کنند، اما یک پرسش مطرح می‌شود که عناصر تشکیل‌دهنده گاز و غبار در این ابر‌ها از کجا منشأ گرفته‌اند؟
منشأ عناصر موجود در این ابر‌ها با منشأ عناصر موجود در دیگر نقاط عالم مشترک هستند و به انفجار مهبانگ یا بیگ‌بنگ در روز‌های نخستین عالم بازمی‌گردد. از آنجایی که در ابتدا‌ی عالم توزیع ماده به صورت یکنواخت نبود، در مناطقی از کیهان گرانش پدیدار شد و سرانجام کمتر از چند‌میلیون سال، ستارگان بسیار بزرگ با جرمی 100 تا 300 برابر خورشید، تماما از هیدروژن به وجود آمدند که به دور آنها هیچ سیاره خاکی‌ای گردش نمی‌کرد، چون عناصر خاکی اصلا وجود نداشتند! این عناصر در هسته ستارگان که دمایی معادل ‌میلیون‌ها درجه سانتی‌گراد دارد، شکل‌ گرفت. در آنجا هسته اتم‌ها با یکدیگر ترکیب شده و عناصر سنگین‌تر را به وجود آوردند. سپس در طی انفجار‌های ستاره‌ای، عناصر سنگین‌تر مجددا به عمق فضا باز‌می‌گردند و در آنجا گاهی با یکدیگر واکنش شیمیایی می‌دهند.
هم‌اکنون می‌توان نشانه‌های این عناصر در حال واکنش با یکدیگر را در ابرهای مولکولی مشاهده کرد. اگرچه بیش از 90 درصد جرم این سحابی‌ها از گاز تشکیل شده، اما مقادیر عظیمی نیز غبار میان‌ستاره‌ای در آنها وجود دارد که در اثر تابش ستارگان واقع در همسایگی خود گرم شده و به صورت تابش فروسرخ قابل تشخیص هستند. این ذرات با جذب نور و تابش پرتو فروسرخ موجب سردماندن قسمت‌های درونی پیرامون خود می‌شوند، در نتیجه درون و پیرامون ابرهای مولکولی سرد شده و متوسط دما در آنها از پنج الی 10 درجه کلوین تجاوز نمی‌کند. در مرکز این توده‌های گاز و غبار با وجود اینکه سرمای بسیاری حکمفرماست، اما به دلیل تراکم به‌ نسبت بالاتر ماده‌ جایگاه مناسبی برای تشکیل‌ ستارگان جدید هستند.
گاهی قسمت‌هایی از آن ابر غول‌پیکر فشرده شده و نهایتا ستارگانی را تشکیل می‌دهند و در همین مراحل است که واکنش‌های پیچیده‌تری میان ذرات معلق در این ابر‌ها شکل می‌پذیرد. مشاهدات تلسکوپ فضایی هابل در نور مرئی، رصد‌خانه‌های فروسرخ فضایی و آرایه‌های تلسکوپی رادیویی نشان می‌دهند ذرات کربنی فراوانی در این سحابی‌ها وجود دارند که در حضور میزان معینی از نور و گرما و تراکم مواد ساختار‌های مولکولی اولیه از شیمی آلی را تشکیل می‌دهند.
هیدرید‌ها، اکسید‌ها، سولفید‌ها، هالید‌های ساده و مولکول‌هایی که در اثر واکنش این عوامل شکل‌ می‌گیرند در فضا دیده شده‌اند. همچنین نیتریل‌ها، مشتقات استیلن، آلدهید‌ها، الکل‌ها، اتر‌ها، کتون‌ها، آمید‌ها، یون‌های هیدروکربنی، برخی از رادیکال‌های ساده و حتی مولکول‌های هیدروکربنی حلقوی تحت عنوان PAHsها‌ در این ابر‌ها تشخیص داده ‌شده‌اند.
تمامی ترکیبات مذکور (که پیش‌سازهای مولکول‌های زیستی پیچیده‌تر هستند) در دل این سحابی‌ها شکل می‌گیرند. سپس در هنگام تشکیل سیارات به آرامی به سطحشان منتقل می‌شوند. اگر در میان یکی از این سیارات، تنها یک مکان ایده‌آل برای پرورش حیات وجود داشته باشد، می‌توانیم شاهد شکوفایی بذر حیات در آنجا باشیم. هرچند که راه بسیاری برای مبدل‌شدن ملکول‌های زیستی به ساختار نظام‌مند حیات وجود دارد.
واکنش‌های پیچیده‌‌ای میان این عوامل شیمیایی ساده تا ظهور مونومر‌های هیدروکربنی تشکیل‌دهنده حیات لازم است. پروتئین‌ها، قند‌ها و حتی بازهای آلی تشکیل‌دهنده دی‌ان‌ای همگی از جمله موارد به‌وجودآورنده حیات هستند که اجزای تشکیل‌دهنده آنها می‌تواند در گذشته‌های دور از فضا آمده باشد.

 

ارسال دیدگاه شما