Новое исследование показало, что первые строительные блоки жизни на Земле могли сформироваться благодаря мощным солнечным вспышкам. Серия химических экспериментов показывает, как солнечные частицы, сталкиваясь с газами в ранней атмосфере Земли, могут образовывать аминокислоты и карбоновые кислоты — основные строительные блоки белков и молекул жизни. Выводы были опубликованы в журнале Life, о них рассказали в Центре космических исследований Годдарда НАСА.
На ранней Земле атмосфера была наполнена двуокисью углерода (CO2) и молекулярным азотом (N2), а вот аммиака (NH3) и метана (CH4) было гораздо меньше. Это сложный момент, потому что последние газы могут легко давать много аминокислот при распаде, а вот первые могут делать это в меньших объемах. Новое исследование указывает на необычный способ, которым могла быть получена энергия для химических реакций с углекислым газом и молекулярным азотов: энергичные частицы Солнца.
Телескоп «Кеплер» наблюдал за далекими звездами на разных стадиях их жизненного цикла, его данные дают намеки на прошлое нашего Солнца. В течение первых 100 миллионов лет существования Земли Солнце было примерно на 30% тусклее. Но солнечные «супервспышки» — мощные извержения, которые сегодня мы наблюдаем примерно раз в 100 лет, — должны были появляться каждые 3–10 дней. Эти супервспышки запускают частицы со скоростью, близкой к скорости света. Похожий, но гораздо более скромный процесс создает полярные сияния. Частицы должны были сталкиваться с атмосферой молодой Земли, запуская химические реакции.
Ученые создали смесь газов, соответствующую атмосфере ранней Земли, как ее понимают сегодня. Объединили углекислый газ, молекулярный азот, воду и переменное количество метана. (Доля метана в ранней атмосфере Земли неизвестна, но считается низкой.) Они стреляли в газовые смеси протонами (имитация солнечных частиц).
Даже если доля метана превышала лишь 0,5%, выстреливание протонами уже производило определяемые количества аминокислот и карбоновых кислот.
Эксперимент опроверг старую теорию, что «кирпичики жизни» образовались под воздействием молний. В то время молнии были редкими, а кроме того, этот процесс требует гораздо большего количества метана.