Жизнь на Земле могла возникнуть не из одного драматического удара молнии, а из-за бесчисленных крошечных электрических разрядов, происходящих в каплях воды. Исследования показывают, что микромолнии, генерируемые разбивающимися волнами или водопадами, могли привести к образованию необходимых органических молекул. Ученые долго спорили о том, как зародилась жизнь, и выдвигали теории, предполагающие, что взаимодействие молнии с ранними атмосферными газами могло создать важные соединения. Однако новые данные свидетельствуют о том, что небольшие электрические заряды, производимые в брызгах воды, могли сыграть ключевую роль в этом процессе, предлагая альтернативное объяснение широко известной гипотезе Миллера-Юри.

Согласно исследованию, опубликованному в Science Advances, капли воды, подвергнутые воздействию смеси газов, которые, как полагают, присутствовали в ранней атмосфере Земли, привели к образованию органических молекул. Исследование, проведенное Ричардом Заре, профессором естественных наук имени Маргерит Блейк Уилбур в Стэнфордском университете, изучало, как брызги воды генерируют электрические заряды, способные образовывать связи углерода и азота, необходимые для жизни. Ученые-постдокторанты Ифань Мэн и Юй Ся вместе с аспирантом Цзиньхэном Сюй внесли свой вклад в исследование, которое бросает вызов идее о том, что удары молнии были необходимы для инициирования химических реакций, ведущих к возникновению жизни.

Исследовательская группа обнаружила, что капли воды разных размеров при рассеивании развивали противоположные электрические заряды. Более крупные капли обычно несли положительный заряд, а более мелкие — отрицательный. Когда эти противоположно заряженные капли сближались, наблюдались крошечные электрические искры, названные Заре «микромолниями». Эти разряды были запечатлены с помощью высокоскоростных камер, обнаруживающих вспышки энергии, достаточно мощные для запуска химических реакций.

Когда вода комнатной температуры распылялась в газовую смесь, содержащую азот, метан, углекислый газ и аммиак — соединения, которые, как полагают, были в изобилии на ранней Земле, — образовывались органические молекулы, такие как цианистый водород, глицин и урацил. Эти результаты показывают, что микромолнии из капель воды могли внести значительный вклад в формирование строительных блоков жизни, без необходимости в крупномасштабных ударах молний. Заре заявил в Tech Explore, что капли воды в постоянном движении — будь то удары о скалы или рассеивание в воздухе — могли неоднократно генерировать эти микроэлектрические разряды. Этот механизм, объяснил он, может решить проблемы, связанные с гипотезой Миллера-Юри, которую критиковали за ее зависимость от редких молний над обширными океанами.

Помимо своих последствий для происхождения жизни, исследование также согласуется с предыдущими исследованиями команды Заре по реактивности капель воды. Предыдущие исследования продемонстрировали, как разделенная вода может спонтанно генерировать перекись водорода и способствовать образованию аммиака. Он подчеркнул, что хотя вода часто воспринимается как химически пассивная, при разделении на крошечные капли она становится высокореактивной, способной вызывать значительные химические превращения.

Понравилась эта новость? Подпишись на нас в соцсетях!