عندما نتحدث عن الغلاف الجوي للأرض، فإننا نشير إلى طبقة من الغازات تحتفظ بها جاذبية كوكبنا وتحيط به وتحمي كل أشكال الحياة الموجودة عليه، وعلى الرغم من أهمية الأكسجين للحياة على الأرض، إلا أنه ليس المكون الأساسي للغلاف الجوي.
مكونات مزيج الهواء
يتكون "مزيج" الهواء الذي نتنفسه على كوكب الأرض من حوالي 78 في المائة من النيتروجين، و 21 في المائة من الأكسجين، و 0.9 في المائة من الأرغون، و 0.1 في المائة من الغازات الأخرى. ولكن هناك أيضاً مساعدة سخية من المركبات والعناصر المختلفة، مع التركيز على أحد هذه "المكونات" من خلال بحث جديد.
الأكسيدات المائية العضوية في الغلاف الجوي
اكتشف الكيميائيون الهولنديون وجود فئة متفاعلة أو "غير مستقرة" من المركبات تسمى الأكسيدات المائية العضوية في الغلاف الجوي، وعلى الرغم من وجودها لفترة وجيزة، يمكن أن يكون للمواد الكيميائية تأثير على الحياة على الأرض لا نعرف شيئاً عنه، وفقًا لبحث نُشر في مجلة ساينس في 26 أيار.
ونقلت وسائل الإعلام عن الكيميائي هينريك غرام كيارغارد من جامعة كوبنهاغن في الدنمارك قوله: "هذه المركبات كانت موجودة دائماً، ولكن لم نكن نعرف عنها سوى القليل".
وأضاف: "لكن حقيقة أن لدينا الآن دليلاً على أن المركبات تتشكل وتعيش لفترة زمنية معينة تعني أنه من الممكن دراسة تأثيرها، والاستجابة لها إذا تبين أنها خطيرة".
ونظراً لأن الأكاسيد المائية شديدة التفاعل، فقد كان العلماء يتكهنون فيما إذا كان بإمكانهم تكوين هياكل مستقرة في الغلاف الجوي، ولم يكن الاهتمام أكاديمياً حصرياً، حيث أن قدراً كبيراً من كيفية عمل غلافنا الجوي، بما في ذلك تأثيره على صحة الإنسان، يعتمد على كيفية تفاعل المواد النادرة فيه.
وقال كريستان مولر، الكيميائي من جامعة كوبنهاغن: "تؤدي معظم الأنشطة البشرية إلى انبعاثات مواد كيميائية في الغلاف الجوي، لذا، فإن معرفة التفاعلات التي تحدد كيمياء الغلاف الجوي أمر مهم إذا أردنا أن نكون قادرين على التنبؤ بكيفية تأثير أفعالنا على الغلاف الجوي في المستقبل".
قدمت تحقيقات الفريق أول ملاحظات مباشرة لتكوين هيدروكسيد الهيدروجين في الغلاف الجوي من عدة مواد موجودة في الهواء، ولاحظت الدراسة كيف تم تصنيع المركب، ومدة استمراره في الهواء الذي نتنفسه، وكيف يتحلل.
تشكل مركب أكسيد الهيدروجين في الغلاف الجوي
وعلى سبيل المثال، تم الكشف عن أن مركباً عضوياً شائعاً يسمى الأيزوبرين يمكن أن يتفاعل في الغلاف الجوي لتوليد حوالي 10 مليون طن متري من أكسيد الهيدروجين سنوياً، وهذا ليس سوى مصدر واحد محتمل للمادة الكيميائية.
تشير حسابات فريق البحث إلى أن أي مركب يمكن أن يلعب دوراً محتملاً في تكوين الغلاف الجوي لأكسيد الهيدروجين، مع بقاء الأخير على حاله لمدة تتراوح بين بضع دقائق إلى بضع ساعات، وخلال تلك الفترة، يمكن للأكسدة المائية أداء دور مؤكسد قوي في تفاعلات أخرى مختلفة.
وقال كيارغارد: "من السهل أن نتخيل أن مواد جديدة تتشكل في الهباء الجوي تكون ضارة إذا تم استنشاقها، ولكن هناك حاجة إلى مزيد من التحقيق لتقييم هذه الآثار الصحية المحتملة".
يمكن توقع أن تلقي الأبحاث اللاحقة مزيداً من الضوء على دور الهيدروكسيدات في الغلاف الجوي لكوكبنا.