A) Молния облако-земля на ранней Земле по сравнению с плазменно-электрохимической установкой, использованной в этой работе. B) Ключевые компоненты плазменно-электрохимической установки (воздушный зазор), используемой для проведения интерфейсных разрядов в контролируемых условиях окружающей среды. Кредит: Труды Национальной академии наук (2024). DOI: 10.1073/pnas.2400819121
Большая группа химиков из Гарвардского университета обнаружила доказательства, указывающие на то, что удары молний от облаков к земле могли помочь сформировать некоторые строительные блоки, необходимые для возникновения жизни на Земле.
В своей статье, опубликованной в Трудах Национальной академии наук, группа описывает, как они провели эксперимент в своей лаборатории, призванный имитировать условия на ранней Земле, а затем изучили результаты химических реакций, которые происходили при моделировании ударов молний.
Предыдущие исследования предполагали, что жизнь могла зародиться на Земле через материалы в кометах или астероидах, которые достигли поверхности Земли. Удары молний от облака к облаку также были названы возможным источником таких материалов.
Однако по мере того, как ученые изучали подобные теории, все они становились все менее вероятными — например, столкновения космических объектов стали редким событием вскоре после образования Земли, а удары молний между облаками — крайне неэффективный способ получения полезных материалов.
В новом исследовании группа ученых из Гарварда предполагает, что гораздо более вероятным сценарием являются удары молнии из облака в землю.
Чтобы показать, что молния от облака к земле могла привести к образованию строительных блоков, необходимых для формирования жизни на Земле, исследовательская группа создала в своей лаборатории биосферу, призванную имитировать условия, обнаруженные на ранней Земле. Затем они смоделировали удары молнии по воздуху, воде и земле в имитационной среде. Затем они изучили продукты, которые образовались в результате ударов, особенно те, которые оказались в воде.
Они обнаружили, что углерод и азот были преобразованы в молекулы, которые могли быть частью ранних строительных блоков. Например, углерод был преобразован в оксид углерода и муравьиную кислоту, а азот был преобразован в нитрит, нитрат и аммоний.
Затем исследователи добавили в свою виртуальную среду минералы, похожие на те, которые могли присутствовать в породах на ранней Земле, а затем повторили смоделированные удары молнии и последующий анализ. Они обнаружили, что образовались сульфидные минералы, похожие на те, которые часто встречаются вблизи вулканических извержений. Они также обнаружили увеличение образования аммиака, который, как они отмечают, необходим для жизни на Земле.
Они полагают, что их выводы указывают на то, что удары молний, летящие из облака в землю, с большей вероятностью могли создать строительные блоки для жизни на Земле, чем кометы, астероиды или удары молний, летящие из облака в облако.
