Az élet a Földön a Nap hatalmas dührohamaitól lendületet kapott – Ars Technica

Az, hogy az élőlények pontosan hogyan keletkeztek a Földön, továbbra is rejtély. Egy új kísérlet most felfedte, hogy a naprészecskék robbanása indíthatta el a folyamatot azáltal, hogy létrehozta az élethez nélkülözhetetlen összetevőket.

a napon töltött idő

Az első mikroba megjelenése előtt biztosan léteztek olyan aminosavak, amelyekről azt tartják, hogy a korai Föld egyik primitív libájában keletkeztek. Korábban azt hitték, hogy a villámlás fokozhatta az aminosavak képződését. Kensei Kobayashi, a japán Yokohama Nemzeti Egyetem munkatársa, Vladimir Irapetyan asztrofizikussal, a NASA Goddard Űrrepülési Központjának munkatársával és mindkét intézmény kutatócsoportjával azonban egy másik lehetőséget is talált: fiatal szuperszoláris bolygók segíthettek abban, hogy a dolgok megjelenjenek az életből.

„[Galactic cosmic rays] És [solar energetic particle] A folyóiratban nemrég megjelent tanulmányban a kutatók azt mondták: élet.

Nincs végleges válasz arra, hogy mikor kezdődött az élet, bár a tudósok úgy vélik, hogy az első organizmusok a Földön valamikor a Hadean Eon idején jelentek meg (4-4,6 milliárd évvel ezelőtt). 1953-ban Stanley Miller és Harold Urey, a Chicagói Egyetem munkatársa kísérleteket végeztek, amelyek ezt jelezték. Villám A Földet érve abban a korszakban megteremtették a feltételeket az aminosavak kialakulásához vezető kémiai reakciókhoz. Akkoriban úgy gondolták, hogy a Föld korai légköre nagyrészt vízből, hidrogénből, ammóniából és metánból áll. Miller és Urey a laboratóriumban szimulálta a villámcsapást ezekbe a gázmolekulákba, és aminosavakat termelt.

A villámhipotézissel kapcsolatos problémák akkor kezdődtek, amikor későbbi tanulmányok kimutatták, hogy nincs annyi metán vagy ammónia a csendes-óceáni légkörben, mint azt Miller és Urey feltételezte. Ehelyett sok szén-dioxid és molekuláris nitrogén volt. Ezeket a gázokat le kell bontani ahhoz, hogy az aminosavakat alkotó kémiai reakciók létrejöhessenek, és a villám nem tudja olyan könnyen feltörni őket. Ez jóval kisebb mennyiségű aminosavat jelent.

Nagy energiájú kémia

A NASA Kepler-küldetéséből származó távoli, fiatal csillagok megfigyelései alapján a kutatók rájöttek, hogyan viselkedik az újszülött nap: hatalmas dührohamokat okoz. Elegendő energiával robbantotta fel a Földet ahhoz, hogy szétessze az akkor jelen lévő légköri gázokat.

Hadean Sun fiatal és temperamentumos volt. Szuperfáklyákban fog felrobbanni – akár X-osztályú napkitörés Semmit sem tud ezekről a jelenségekről. Szuperfellángolás mostanság csak százévente történik, de akkoriban valószínűleg hetente legalább egyszer. habár korábbi tanulmány Airapetian azt jelzi, hogy csillagunk körülbelül 30 százalékkal halványabb volt a Hadean Eon idején, és a gyakori szuperbolygók még mindig elég erősek voltak ahhoz, hogy kémiai reakciókat váltsanak ki.

Aztán Kobayashi a romokat nézte galaktikus kozmikus sugárzásvagyis a Naprendszeren kívülről származó sugárzás évmilliárdokkal ezelőtt a Föld légkörében volt.

Kobayashi a tanulmány elolvasása után megkereste Airapetiant. Közösen részecskegyorsítókat használtak a Yokohama Egyetemen, hogy megvizsgálják, hogyan lépnek kapcsolatba a szuperszoláris bolygók protonjai a Föld légkörével. Csapatuk a napsugárzást és a villámlást is szimulálta gázmolekulákat olyan keverékben, amely tükrözi a korai földi légkört. Ezeket az eredményeket Kobayashi korábbi munkájával is összehasonlították, amely részecskegyorsítókat használt a galaktikus kozmikus sugárzás által generált kölcsönhatások tanulmányozására.

A kutatók azt találták, hogy a protonok, amelyeket ezekre a gázokra lőttek ki, amelyek a lehető legközelebb voltak azokhoz a plazmacsomókhoz, amelyek a fiatal napból az intenzív ragyogás során kirobbannának, hatékonyabban alakították ki őket. Aminosavak és egyik összetevőjük, a karbonsavak villámlásból vagy galaktikus kozmikus sugarakból.

„Első alkalommal mutattuk ki kísérletileg, hogy az aminosavak és karbonsavak termelésének sebessége… a protonbesugárzás miatt jelentősen meghaladhatja e molekulák termelődésének sebességét. [galactic cosmic rays] És [lightning]– mondták a kutatók.

Hadian földje is sokkal hűvösebb volt, mert a nap sokkal halványabb volt, ami azt jelenti, hogy a villámok Miller és Urey szerint a kiváltott aminosavak ritkábbak, mint manapság. A kutatók úgy vélik továbbá, hogy a napból származó nagy energiájú részecskék szerepet játszhatnak az aminosavak előállításában Mars. csókold meg A légkör nagy része elvészAz ókori Mars sokkal melegebb és nedvesebb volt, és sűrűbb volt a légköre. Valószínűleg ez egy ideiglenes menekülés volt egy életre.

Az, hogy a vegyi anyagokat mi változtatta élő szervezetté, továbbra is megfoghatatlan. Lehet, hogy a Nap nem adott életet a Földnek, de az élet valahogy azzá vált, amilyen azokból a biomolekulákból, amelyek segítették a létrejöttét.

Élet, 2023. DOI: 10.3390 / Hayat 13051103

Elizabeth Raine lény ír. Munkái megjelentek a SYFY WIRE, a Space.com, a Live Science, a Grunge, a Den of Geek és a Forbidden Futures oldalakon. Amikor nem ír, vagy alakot vált, rajzol, vagy olyan karakternek álcázza magát, akiről még soha senki nem hallott. Kövesd őt a Twitteren: @hravenrayne.