„Suntem rupți din Soare”. Descoperirea oamenilor de stiință despre apariția vieții pe Pământ

Cu toții am auzit vorba din popor cum că am fi „rupți din Soare”, însă această zicală ar putea fi cât se poate de adevărată, în urma ultimelor studii. Oamenii de știință au ajuns recent la ipoteza că viața a apărut pe Pământ în urma unei erupții solare masive.

Primele forme de viață de pe Pământ s-ar fi putut forma datorită erupțiilor solare, după cum se arată într-un nou studiu. Mai multe experimente chimie arată că particulele solare care se ciocneau cu gaze din atmosfera timpurie a Pământului au format aminoacizi și acizi carboxilici și care reprezintă baza proteinelor vieții organice, după cum arată publicația Life.

Pentru a înțelege originile vieții, mulți oameni de știință încearcă să explice cum s-au format aminoacizii, materiile prime din care iau naștere proteinele și toată viața celulară. Cea mai cunoscută propunere a apărut la sfârșitul anilor 1800, când oamenii de știință au speculat că viața ar fi putut începe într-un „mic iaz cald”: o supă de substanțe chimice, alimentată de fulgere, căldură și alte surse de energie, care s-ar putea amesteca împreună în cantități concentrate pentru a forma molecule organice.

În 1953, Stanley Miller de la Universitatea din Chicago a încercat să recreeze aceste condiții primordiale în laborator. Miller a umplut o cameră închisă cu metan, amoniac, apă și hidrogen molecular, gaze despre care se credea că sunt predominante în atmosfera timpurie a Pământului și a aprins în mod repetat o scânteie electrică pentru a simula fulgerul. O săptămână mai târziu, Miller și consilierul său absolvent Harold Urey au analizat conținutul camerei și au descoperit că s-au format 20 de aminoacizi diferiți.

Motivul pentru care caloriferul se montează sub fereastră. Explicația la care nu te-ai fi gândit

Ce trebuie să faci ca peștele congelat să aibă gust proaspăt. Trucul simplu cu un singur ingredient

„A fost o mare revelație. Din componentele de bază ale atmosferei timpurii ale Pământului, puteți sintetiza aceste molecule organice complexe”, a spus Vladimir Airapetian, un astrofizician stelar la Goddard Space Flight Center al NASA din Greenbelt, Maryland și coautor al noii lucrări. „.”

Totuși, ultimii 70 de ani au complicat această interpretare. Oamenii de știință cred acum că amoniacul (NH3) și metanul (CH4) erau mult mai puțin abundente. În schimb, aerul Pământului a fost umplut cu dioxid de carbon (CO2) și azot molecular (N2), care necesită mai multă energie pentru a se descompune. Aceste gaze pot produce în continuare aminoacizi, dar în cantități mult reduse.

Căutând surse alternative de energie, unii oameni de știință au indicat undele de șoc de la sosirea meteorilor. Alții au citat radiația ultravioletă solară. Airapetian, folosind date din misiunea Kepler a NASA, a indicat o nouă idee: particule energetice de la Soarele nostru.

Kepler a observat stele îndepărtate în diferite etape ale ciclului lor de viață, dar datele sale oferă indicii despre trecutul Soarelui nostru. În 2016, Airapetian a publicat un studiu care sugerează că în primele 100 de milioane de ani ai Pământului, Soarele era cu aproximativ 30% mai slab.

Cu toate acestea, „superflare-urile” solare care reprezintă erupții puternice pe care le vedem astăzi doar o dată la 100 de ani, ar fi erupt o dată la 3-10 zile. Aceste superflare lansează particule cu viteza aproape de cea a luminii care s-ar ciocni în mod regulat de atmosfera noastră, declanșând reacțiile chimice.

„De îndată ce am publicat lucrarea, echipa de la Universitatea Națională Yokohama din Japonia m-a contactat”, a spus Airapetianpentru Space.com.

Cum au ajuns cercetătorii la concluzia că am fi „rupți din Soare”

Dr. Kobayashi, profesor de chimie acolo, a petrecut ultimii 30 de ani studiind chimia prebiotică. El încerca să înțeleagă modul în care razele cosmice galactice, particulele primite din afara sistemului nostru solar, ar fi putut afecta atmosfera timpurie a Pământului.

„Majoritatea investigatorilor ignoră razele cosmice galactice pentru că au nevoie de echipamente specializate, cum ar fi acceleratoarele de particule. Am fost suficient de norocos să am acces la câteva dintre ele în apropierea unităților noastre”, a spus Kobayashi.

Airapetian, Kobayashi și colaboratorii lor au creat un amestec de gaze care se potrivește cu atmosfera timpurie a Pământului așa cum o înțelegem astăzi. Au combinat dioxid de carbon, azot molecular, apă și o cantitate variabilă de metan. Ei au „împușcat” amestecurile de gaze cu protoni (simulând particule solare) sau le-au aprins cu descărcări de scântei (simulând fulgerul), replicând experimentul Miller-Urey pentru comparație.

Atâta timp cât proporția de metan a fost peste 0,5%, amestecurile aruncate de protoni (particule solare) au produs cantități detectabile de aminoacizi și acizi carboxilici. Dar descărcările de scântei (fulgerul) au necesitat o concentrație de metan de aproximativ 15% înainte ca orice aminoacizi să se formeze.

„Și chiar și la 15% metan, rata de producție a aminoacizilor de către fulger este de un milion de ori mai mică decât de către protoni”, a adăugat Airapetian.

De asemenea, protonii au avut tendința de a produce mai mulți acizi carboxilici (un precursor al aminoacizilor) decât cei aprinși de descărcări de scântei. Toate celelalte fiind egale, particulele solare par a fi o sursă de energie mai eficientă decât fulgerul. Miller și Urey au presupus că fulgerele erau la fel de obișnuite ca și astăzi. Însă fulgerele, care provin din norii de tunete formate din aer cald în creștere, ar fi fost mai rare sub un Soare cu 30% mai slab.

Aceste experimente sugerează că tânărul nostru Soare activ ar fi putut cataliza precursorii vieții mai ușor, și poate mai devreme, decât se presupunea anterior.