کشف «اکسیژن تاریک» دیدگاه‌های علمی چند قرنی را دگرگون کرد
1
اخیراً دانشمندان به کشفی غیرمنتظره در اعماق اقیانوس آرام دست یافتند: برخی سنگ‌های فلزی به نظر می‌رسد بدون نور یا آفتاب در تاریکی اکسیژن تولید می‌کنند.
این ایده برخلاف باور رایج است که اکسیژن تنها در حضور نور و از طریق فرآیند فتوسنتز تشکیل می‌شود.
اگرچه این یافته‌ها بحث‌برانگیز بوده است، ادعای اصلی این است که گره‌هایی به اندازه سیب‌زمینی که در هزاران فوت زیر سطح دریا یافت می‌شوند، به نظر می‌رسد مولکول‌های آب دریا را تجزیه کرده و اکسیژن آزاد می‌کنند.
اکسیژن و فتوسنتز – اصول اولیه
از اواخر دهه ۱۷۰۰ به ما آموخته شده است که نور، اکسیژن را از طریق فتوسنتز تولید می‌کند، فرآیندی طبیعی و حیاتی که زندگی را روی زمین ممکن می‌سازد.
گیاهان، جلبک‌ها و برخی باکتری‌ها نور خورشید را جذب کرده و دی‌اکسید کربن و آب را به گلوکز و اکسیژن تبدیل می‌کنند.
به زبان ساده، طبیعت از نور به عنوان سوخت برای تولید اکسیژنی که تنفس می‌کنیم استفاده می‌کند.
فتوسنتز نه تنها به این موجودات انرژی می‌دهد بلکه با آزادسازی اکسیژن در جو، تعادل گازهای لازم برای حیات را حفظ می‌کند.
تا پیش از کشف «اکسیژن تاریک»، این باور پذیرفته شده بود که بدون نور، فتوسنتز متوقف می‌شود و زمین هوای غنی از اکسیژنی که به آن وابسته‌ایم را از دست می‌دهد.
سنگ‌های اعماق دریا که اکسیژن تولید می‌کنند
کاوش در منطقه‌ای به نام زون کلاریون-کلیپرتون – جایی که شرکت‌های استخراج عمیق دریا به دنبال منابع فلزی مانند کبالت و نیکل هستند – گره‌های فرومنگنز را در کف دریا آشکار کرد.
این گره‌ها مانند گنجینه‌هایی کوچک در کف دریا قرار دارند و حاوی فلزاتی همچون منگنز و آهن هستند.
این گره‌ها طی میلیون‌ها سال با لایه‌بندی مواد معدنی از آب دریا اطراف یک هسته کوچک، مانند دندان کوسه یا یک تکه صدف، تشکیل می‌شوند.
محققان پیشنهاد کرده‌اند که این گره‌ها ممکن است بارهای الکتریکی تولید کنند که فرایند الکترولیز را تحریک کرده و اکسیژن و هیدروژن ایجاد می‌کند.
سنگ‌ها چگونه اکسیژن تولید می‌کنند؟
مطالعات اولیه سوالات زیادی درباره این فرآیند و اثرات احتمالی آن بر حیات کف دریا ایجاد کرده است.
اندرو سوییتمن، استاد در انجمن علوم دریایی اسکاتلند، پروژه‌ای سه‌ساله را برای بررسی نحوه تشکیل اکسیژن در این گره‌ها بدون حضور نور هدایت می‌کند.
وی می‌گوید:
«کشف اکسیژن تاریک تغییری بنیادی در درک ما از اعماق دریا و احتمالاً حیات روی زمین بود، اما سوالات بیشتری نسبت به پاسخ‌ها ایجاد کرد.»
وی همچنین در حال بررسی است که آیا واکنش‌های میکروبی به آزادسازی هیدروژن، به عنوان منبع انرژی برای برخی میکروب‌های اعماق دریا، کمک می‌کنند یا خیر.
معماهای آب شیرین
اکسیژن تاریک در مکان‌های شگفت‌آور و بدون نور دیگری نیز مشاهده شده است.
امیلی روف اکسیژن را در نمونه‌های آب شیرین زیر آلبرتا، کانادا کشف کرد.
او دریافت که باکتری‌های خاصی می‌توانند اکسیژن را با تجزیه ترکیبات خاص تولید کنند.
چالش‌های اکسیژن تاریک
همه دانشمندان با این کشف موافق نیستند. برخی شرکت‌های استخراج عمق دریا یافته‌های سوییتمن را زیر سوال برده‌اند و مدعی‌اند هیچ پدیده الکتریکی مشابهی در گره‌ها مشاهده نکرده‌اند.
در عین حال، مشاهدات مستقل به آزمایش‌های بیشتری نیاز دارد.
امید به کشف حیات فرازمینی
ناسا امیدوار است این یافته‌ها به کشف حیات در جاهای دیگر کمک کند، به ویژه در اقیانوس‌های تاریک قمرهایی مانند اروپا و انسلادوس.
سوییتمن اشاره کرد که ناسا قصد دارد بررسی کند آیا فشارهای بالا می‌تواند اکسیژن را در سنگ‌های عمیق دریا بدون نور خورشید تولید کند یا خیر.
ارتباط اکسیژن تاریک و استخراج در اعماق دریا
با توجه به اینکه استخراج در این منطقه می‌تواند زیستگاه‌ها را تخریب کند، سازمان‌های زیست‌محیطی هشدار داده‌اند که حذف گره‌ها در مقیاس بزرگ ممکن است به تخریب جبران‌ناپذیر منجر شود.
تحقیقات در مورد اکسیژن تاریک همچنان ادامه دارد و امید می‌رود درک بهتری از زندگی در زمین و احتمالاً سایر دنیاها ارائه دهد.
