Исследование: удары молний могли создать жизнь на Земле

А) Молния облако-земля на ранней Земле в сравнении с плазменно-электрохимической установкой, используемой в этой работе. Б) Ключевые компоненты плазменно-электрохимической установки, используемой для проведения межфазных разрядов в контролируемых условиях окружающей среды. Автор: Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI: 10.1073/pnas.2400819121

Большая группа химиков из Гарвардского университета обнаружила доказательства того, что удары молний из облаков в землю, возможно, помогли создать некоторые строительные блоки, необходимые для возникновения жизни на Земле.

Предыдущие исследования показали, что жизнь, возможно, зародилась на Земле из материалов, содержащихся в кометах или астероидах, которые пробились на поверхность Земли. Удары молний между облаками также были названы возможным источником таких материалов.

Но по мере того, как учёные изучали такие теории, все они стали менее вероятными — например, столкновения объектов в космосе стали редким событием вскоре после образования Земли, а удары молний между облаками — очень неэффективный способ создания полезных материалов.

В этом новом исследовании команда из Гарварда предполагает, что гораздо более правдоподобным сценарием являются удары молний из облаков в землю.

Чтобы показать, что молния «облако-земля» 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 молний по воздуху, воде и земле в моделируемой среде. Далее они изучили продукты, образовавшиеся в результате ударов, в частности те, которые попали в воду.

Они обнаружили, что углерод и азот превратились в молекулы, которые могли быть частью ранних строительных блоков. Например, углерод превратился в окись углерода и муравьиную кислоту, а азот превратился в нитрит, нитрат и аммоний.

Затем исследователи добавили в свою виртуальную среду минералы, похожие на те, которые присутствовали в горных породах ранней Земли, а затем повторили симуляцию ударов молний и последующий анализ. Они обнаружили, что образовывались сульфидные минералы, подобные тем, которые часто встречаются вблизи извержений вулканов. Они также обнаружили увеличение образования аммиака, который, как они отмечают, необходим для жизни на Земле.

Они предполагают, что их результаты указывают на то, что удары молний из облака в землю с большей вероятностью создали строительные блоки для жизни на Земле, чем кометы, астероиды или удары молний из облаков в облака.

Больше информации: Haihui Joy Jiang et al, Mimicking lightning-induced electrochemistry on the early Earth, Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI: 10.1073/pnas.2400819121