Микромолнии: новая гипотеза зарождения жизни на Земле

Ученые из Стэнфордского университета выдвинули новую теорию о происхождении жизни. Согласно их исследованию, опубликованному в журнале Science Advances, ключевую роль могли сыграть не мощные удары молний в океан, а крошечные электрические разряды между микрокаплями воды – так называемые «микромолнии».

Как работают микромолнии?

В течение первых миллиардов лет после образования Земли на ней существовали только неорганические соединения. Для появления первых биологических молекул, таких как аминокислоты и нуклеотиды, необходимы химические реакции, способные связывать углерод и азот. Долгое время популярной гипотезой было предположение, что молнии, ударяя в древний океан, могли запускать эти процессы. Однако у этой идеи есть недостатки: молнии редки, а океан слишком велик, чтобы реакции происходили повсеместно.

Группа исследователей предложила альтернативу. Они обнаружили, что при распылении воды ее капли приобретают разные заряды: более крупные капли – положительный, а мелкие – отрицательный. Когда они приближаются друг к другу, между ними проскакивают небольшие электрические разряды – микромолнии. Хотя эти вспышки сложно заметить, они обладают достаточной энергией для запуска химических реакций.

Микромолнии и происхождение жизни

Чтобы проверить свою гипотезу, ученые распылили воду в газовую смесь, содержащую азот, метан, углекислый газ и аммиак – вещества, предположительно присутствовавшие в атмосфере ранней Земли. В результате образовались органические молекулы, включая синильную кислоту, аминокислоту глицин и урацил – один из компонентов РНК и ДНК.

По мнению исследователей, микромолнии могли повсеместно возникать в водопадах, брызгах волн о скалы и даже в утренней росе. Это делает предложенный механизм более вероятным, чем гипотеза об ударах молний.

«Мы привыкли считать воду нейтральной средой, но в виде микрокапель она становится крайне активной», – пояснили авторы исследования.

Таким образом, открытие микромолний не только расширяет наше понимание возможного зарождения жизни на Земле, но и может помочь в исследованиях происхождения жизни на других планетах.