Soarele furtunos și activ ar fi putut da startul vieții pe Pământ

Primele elemente constitutive ale vieții pe Pământ s-ar fi putut forma datorită erupțiilor solare, potrivit unui nou studiu.

O serie de experimente chimice arată cum particulele solare, ciocnindu-se cu gazele din atmosfera timpurie a Pământului, pot forma aminoacizi și acizi carboxilici, elementele de bază ale proteinelor și ale vieții organice. Descoperirile au fost publicate în revista Life.

• Care este cea mai lungă perioadă în care un om a reușit să rămână treaz?
• Fizicienii au găsit un mod complet nou de măsurare a timpului

Pentru a înțelege originile vieții, mulți oameni de știință încearcă să explice cum s-au format aminoacizii, materiile prime din care se formează proteinele și întreaga viață celulară.

Cea mai cunoscută propunere a luat naștere 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, energizate de fulgere, căldură și alte surse de energie, care s-ar putea amesteca 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 crede că erau predominante în atmosfera timpurie a Pământului – și a aprins în mod repetat o scânteie electrică pentru a simula un fulger.

Oamenii de știință încearcă să explice originile vieții

O săptămână mai târziu, Miller și consilierul său absolvent Harold Urey au analizat conținutul camerei și au descoperit că se formaseră 20 de aminoacizi diferiți.

,,Aceasta a fost o mare revelație”, a declarat Vladimir Airapetian, astrofizician stelar la Goddard Space Flight Center al NASA din Greenbelt, Maryland, și co-autor al noii lucrări. „Din componentele de bază ale atmosferei timpurii a Pământului, se pot sintetiza aceste molecule organice complexe”.

Dar 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 era plin de 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 ale meteoriților care se apropie. Alții au citat radiațiile solare ultraviolete. Airapatian, folosind date de la misiunea Kepler a NASA, a indicat o idee nouă: particule energetice de la Soare.

Soarele era cu aproximativ 30% mai puțin luminos

Kepler a observat stelele îndepărtate în diferite stadii 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 timpul primelor 100 de milioane de ani de existență a Pământului, Soarele a fost cu aproximativ 30% mai puțin luminos.

Dar „superflashurile” solare – erupții puternice pe care le vedem în vremurile noastre doar o dată la aproximativ 100 de ani – ar fi erupt o dată la 3-10 zile, scrie EurekAlert.

Acestea lansau particule cu o viteză apropiată de cea a luminii care s-ar fi ciocnit în mod regulat cu atmosfera noastră, declanșând reacții chimice. „Imediat ce am publicat acea lucrare, echipa de la Universitatea Națională Yokohama din Japonia m-a contactat”, a declarat Airapetian. Dr. Kobayashi, profesor de chimie la aceeași universitate, și-a petrecut ultimii 30 de ani studiind chimia prebiotică.

El încerca să înțeleagă modul în care razele cosmice galactice – particule care sosesc din afara Sistemului Solar – ar fi putut afecta atmosfera timpurie a Pământului. Modificări minore ale configurației experimentale a lui Kobayashi ar putea pune la încercare ideile lui Airapatian.

Airapetian, Kobayashi și colaboratorii lor au creat un amestec de gaze care se potrivește cu atmosfera Pământului timpuriu, așa cum o înțelegem noi astăzi. Ei au combinat dioxidul de carbon, azotul molecular, apa și o cantitate variabilă de metan. Proporția de metan în atmosfera timpurie a Pământului este incertă, dar se crede că este scăzută. Ei au împușcat amestecurile de gaze cu protoni (simulând particule solare) sau le-au aprins cu descărcări de scântei (simulând fulgere), replicând experimentul Miller-Urey pentru comparație.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Astronomii au detectat două super-Pământuri care orbitează o stea din apropiere

Fuziunea nucleară este cheia supraviețuirii Pământului, susține Bill Nye

Un nou pericol stelar pentru planetele precum Pământul, identificat de NASA

Dovada schimbărilor gravitației ar putea exista chiar pe Pământ, spun cercetătorii