Првите градбени елементи на животот на Земјата можеби настанале благодарение на ерупциите од нашето Сонце, открива нова студија.
Низа хемиски експерименти покажаа како сончевите честички, судирајќи се со гасовите во раната земјина атмосфера, можат да формираат аминокиселини и карбоксилни киселини, основните градбени елементи на протеините и органскиот живот.
За да го разберат потеклото на животот, многу научници се обидуваат да објаснат како настанале аминокиселините од кои се сочинети протеините и целиот клеточен живот. Најпознатиот предлог настанал во доцните години на XIX век кога научниците шпекулирале дека животот можеби почнал во „топло мало езеро“: супа од хемикалии, покренати од молњи и други извори на енергија.
Во 1953 година, Стенли Милер од Универзитетот во Чикаго се обидел во својата лабораторија да ги создаде овие оригинални услови. Милер ја наполнил затворената комора со метан, амонијак, вода и молекуларен водород - гасови за кои се смета дека преовладувале во раната атмосфера на Земјата - и постојано пукал електрична искра за да симулира молња. Една недела подоцна, Милер и неговиот советник Харолд Џури ја анализирале содржината на комората и откриле дека се формирале 20 различни аминокиселини.
„Тоа беше големо откритие“, вели Владимир Ерејпетиан, астрофизичар од Центарот за вселенски летови на НАСА „Годард“ во Гринбелт, Мериленд, и ко-автор на новиот труд. „Од основните компоненти на атмосферата на раната Земја, можете да ги синтетизирате овие сложени органски молекули.
Но, во текот на последните 70 години, ова толкување стана покомплицирано. Научниците сега веруваат дека амонијакот (NH3) и метанот (CH4) биле многу пониски; наместо тоа, воздухот на Земјата бил исполнет со јаглерод диоксид (CO2) и молекуларен азот (N2), за кои е потребна повеќе енергија за да се распаднат. Овие гасови сè уште можат да дадат аминокиселини, но во многу намалени количини.
Во потрага по алтернативни извори на енергија, некои научници укажаа на ударните бранови на метеорите што доаѓаат. Други го наведоа сончевото ултравиолетово зрачење. Ерејпетиан, користејќи податоци од мисијата Kepler на НАСА, укажа на нова идеја: честички од нашето Сонце.
За време на мисијата Kepler, далечните ѕвезди беа забележани во различни фази од нивниот животен циклус, а собраните податоци даваат навестувања за минатото на нашето Сонце. Во 2016 година, Ерејпетиан објави студија која сугерира дека во текот на првите 100 милиони години на Земјата, Сонцето било за околу 30% потемно. Но, сончевите суперблесоци - снажни ерупции што денес ги гледаме само еднаш на секои 100 години - еруптирале еднаш во 3-10 дена. Овие суперблесоци ги покренувале честичките речиси исто толку брзо како светлината, кои редовно се судирале со нашата атмосфера, предизвикувајќи хемиски реакции.
„Штом го објавив тој труд, тим од Националниот универзитет во Јокохама од Јапонија ме контактираше“, вели Ерејпетиан.
Д-р Кобајаши, тамошен професор по хемија, ги поминал последните 30 години проучувајќи ја пребиотичката хемија. Тој се обидувал да разбере како галактичките космички зраци - честички што доаѓаат надвор од нашиот Сончев Систем - можеле да влијаат на раната атмосфера на Земјата. „Галактичките космички зраци се игнорирани од повеќето истражувачи бидејќи бараат специјализирана опрема, како што се забрзувачи на честички“, вели Кобајаши. „Имав среќа да имам пристап до нив во близина на нашите објекти“. Малите прилагодувања на експерименталната поставеност на Кобајаши ја ставија идејата на Ерејпетиан на тест.
Ерејпетиан, Кобајаши и нивните соработници создале мешавина од гасови што одговара на атмосферата на раната Земја каква што ја разбираме денес. Комбинирале јаглерод диоксид, молекуларен азот, вода и различни количини на метан. (Пропорцијата на метан во раната атмосфера на Земјата е неизвесна, но се смета дека била мала.) Потоа испукале мешавина од гас со протони (симулирајќи сончеви честички) или ги запалиле со празнење на искра (симулирање молња), за да можат да ги споредат двете можности.
Сѐ додека процентот на метан бил над 0,5%, мешавините кои биле испалени од протони (соларни честички) произведувале забележливи количини аминоикиселкина и карбоксилни киселини. Но, искрите (молњите) бараат околу 15% концентрација на метан пред воопшто да се формираат било какви аминокиселлини.
„Дури и со 15% метан, брзината на произведување на аминокиселини со молњи е милион пати помала отколкку со протони“, додава Ерејпетиан. Воеднбо, протионите имале и тенденција да произведуваат повеќе карбоксилни киселини (претходник на аминокиселина) од оние запалени со искрино празнење.
„Со оглед на тоа што сè друго е еднакво, сончевите честички се чини дека се поефикасен извор на енергија од молњите. Но, сè друго веројатно не биле еднакво“, предложува Ерејпетиан. Милер и Ури претпоставуваа дека молњите биле исто толку вообичаени во времето на „топлото мало езеро“ како и денес. Но, молњите кои доаѓаат од облаците со грмотевици формирани од издигнувањето на топол воздух, биле поретки под 30% послабото Сонце.
„Никогаш нема молњи во студени услови, а раната Земја била под прилично слабо Сонце“, објаснува Ерејпетиан. „Тоа не значи дека молњите не можеле да се случат, но е помала веројатноста од соларните честички“.
Овие експерименти сугерираат дека нашето активно младо Сонце можело да ги катализира претходниците на животот полесно, а можеби и порано отколку што се мислеше.
