هل سبق لك أن فكرت في قصة ذرات الكربون في جسمك؟ 🚀 قبل أن تُصبح جزءًا منك، ربما قضت هذه الذرات وقتًا طويلًا في كائنات حية أخرى، وتائهة في الفضاء بين النجوم!
الآن، اكتشف العلماء سرًا رائعًا! هذه الذرات ليست مجرد تائهة في الفضاء. إنها جزء من نظام إعادة تدوير مجرّي هائل، يدير مصانع تكوين النجوم في كوننا! 🤩
جاء هذا الاكتشاف الرائع من فريق بقيادة سامانثا غارسيا، طالبة دكتوراه في جامعة واشنطن.
تكشف النتائج عن نظرة جديدة على كيفية الحفاظ على المجرات، مثل درب التبانة، على قدرتها على تشكيل نجوم جديدة من خلال نظام معقد من الدورة الكونية.
الكربون والجسم البشري — الأساسيات
تُشبه ذرات الكربون اللبنات الأساسية للحياة، فهي تشكل جزءًا كبيرًا من جسم الإنسان. 🧱 تقريبًا 18% من وزن جسمك يأتي من الكربون!
يشكل الكربون العمود الفقري لجميع الجزيئات العضوية، مثل البروتينات، والدهون، والكربوهيدرات، والحموض النووية مثل الحمض النووي (DNA). 🧬
هذه الجزيئات ضرورية لجميع وظائف جسمك، من نقل الطاقة إلى بناء الخلايا.
على سبيل المثال، الجلوكوز، وهو سكر بسيط يتكون من ذرات الكربون، هو أحد أهم مصادر الطاقة لخلاياك. 💪 بدون الكربون، لن توجد الحياة!
عندما تستنشق الأكسجين، يستخدم جسمك ذلك لكسر الجزيئات القائمة على الكربون في عملية الأيض. تُطلق هذه العملية الطاقة التي يحتاجها جسمك للعمل.
تشارك ذرات الكربون أيضًا في إزالة النفايات عن طريق الزفير ثاني أكسيد الكربون (CO2)، وهو ناتجٌ من عملية الأيض. ♻️ يعمل جسمك بجد للحفاظ على توازن الكربون.
حزام ناقل في الفضاء يدور الكربون
للبنات المجرات نسختها الخاصة من دورة المياه على الأرض، ولكن بدلاً من الماء، فهي تدير العناصر، مثل الكربون والأكسجين، عبر الوسط المجري المُحيط. 🌌
إنه مثل نظام حزام ناقل ضخم يمتد إلى ما وراء الحواف المرئية للمجرات، يدفع المادة إلى الفضاء ثم يسحبها مرة أخرى.
قال غارسا: “فكّر في الوسط المجري المُحيط كمحطة قطار عملاقة.”
«إنها تُخرج باستمرار المواد وتُعيد امتصاصها. العناصر الثقيلة التي تُنتجها النجوم تُدفع خارج مجرتها المضيفة وتُنقل إلى الوسط المحيط بالمجرة عبر موتها الانفجاري كسوبرنوفا، حيث يمكنها في النهاية أن تُمتص مرة أخرى وتُواصل دورة تكوين النجوم والكواكب»، أوضحت.
اكتشاف ذرات الكربون في الفضاء
يُعزز هذا الاكتشاف اختراقًا حدث عام 2011 عندما أكد العلماء لأول مرة أن المجرات المُشكِّلة للنجوم محاطة بهذا الوسط المحيط بالمجرة.
في ذلك الوقت، وجد الخبراء غازات حارة غنية بالأكسجين في هذه المنطقة. والآن، أظهر فريق غارسا أن المواد الأبرد، وخاصة الكربون، هي أيضًا جزء من هذا التيار المُعاد تدويره الكوني.
مذهلٌ مدى حجم هذهِ النُظْمة! باستخدام مقياس طيف أصول الكون على تلسكوب هابل الفضائي، اكتشفت الفريقُ الكربونَ متمددًا إلى ما يقرب من ٤٠٠,٠٠٠ سنة ضوئية في الفضاء – أي أربع مرات قطر مجرتنا بأكملها!
قام الخبراءُ بإجراء هذه القياسات من خلال دراسة كيفية تأثير ضوء الكوازارات البعيدة على المادة الغنية بالكربون في الوسط المحيط بالمجرة لـ ١١ مجرةً مختلفةً تُكوِّن نجومًا في الفضاء.
سافر الكربون خارج مجرتنا
قالَت جيسيكا ويرك، أستاذةٌ ورئيسة قسم علم الفلك في جامعة واشنطن، التي شاركت في تأليف الدراسة: “من المحتمل أن يقضي نفس الكربون الموجود في أجسامنا وقتًا طويلاً خارج المجرة!”.
قد تحمل هذهِ النُظُومُ المُعادِلِيّةُ مفتاحَ الفهمِ لِمَ تَتوقّفُ بعضُ المجراتِ في النهايةِ عن تكوينِ نجومٍ جديدةٍ.
تخيّلوا الأمرَ كبرنامجِ إعادةِ التدويرِ في مدينةٍ – إذا انهارَ نظامُ التجميعِ والمعالجةِ، فلن يُمكنُ صُنعُ منتجاتٍ جديدةٍ من الموادِ المُعادِلِيّةِ.
وبالمثل، إذا توقّفَ الوسطُ المُحيطُ بالمجرةِ في مجرةٍ من دورةِ الموادِ مثل الكربونِ بفعاليةٍ، فقد يتوقّفُ تكوينُ النجومِ في الفضاءِ.
مستقبلُ تكوينِ النجومِ
قال Garza: “إذا استطعتُمُ الحفاظَ على الدورةِ مُستمرةً – بدفعِ المادةِ للخارجِ وجذبِها للداخلِ – فستكون لديكمُ نظريًّا وقودٌ كافٍ لمواصلةِ تكوينِ النجومِ.”
ولكن ماذا يحدثُ عندما تتباطأ هذه الدورةُ أو تتوقّفُ؟ هذا أحدُ أهمِّ الأسئلةِ التي يأملُ الباحثونُ الإجابةَ عنها.
يُفتحُ البحثُ المنشورُ في مجلةِ *رسائلِ المجلةِ الفلكيةِ* آفاقًا جديدةً لفهمِ تطور المجرات.
نظام إعادة تدوير الكربون الشاسع
يُذكّرنا البحث بأننا جزء من شيء أكبر بكثير من أنفسنا. 😊 ذرات التي تُكوّن أجسامنا ليست مجرد غبار نجمي – بل هي مشاركة نشطة في دورة كونية مستمرة من الخلق والتجديد.
في كل مرة تأخذ فيها نفسًا، فإنك تستنشق ذرات كربون ربما كانت في يوم من الأيام جزءًا من هذا النظام الشاسع لإعادة تدوير الفضاء.
دعمت الدراسة ناسا والجمعية الوطنية للعلوم، مما يُظهر الأهمية المستمرة لهذه المؤسسات في تقدم فهمنا للكون.
مع النظر إلى المستقبل، قد يساعد هذا العمل على شرح ليس فقط كيفية بقاء المجرات مثل مجرتنا على سكانها النجمية، بل أيضًا سبب انتقال بعض المجرات في النهاية إلى صحاري كونية حيث تتوقف نجوم جديدة عن التكون.
عندما تنظر إلى سماء الليل في المرة القادمة، تذكر أنك لا تنظر فقط إلى نجوم بعيدة – بل تنظر إلى نظام إعادة تدوير كوني واسع النطاق يعمل منذ مليارات السنين، وقد لعب دورًا حاسمًا في تشكيلك اليوم.
وقد نُشرت الدراسة في مجلة رسائل المجلة الفيزيائية الفلكية.
المصدر: https://www.earth.com/news/carbon-atoms-in-your-body-took-a-400000-light-year-journey-through-space/