В 2023 году в NASA провели исследование, в котором было установлено, что шторм на солнце может быть значительно более вероятной причиной появления аминокислот, чем молнии на Земле. Это расширяет список факторов, способствующих возникновению жизни на нашей планете.Сергей Ульянов
Согласно исследованию солнечной активности, проведенному специалистами NASA в 2023 году, мощные солнечные бури оказались значительно сильнее, чем считалось ранее. Более того, вероятно, что основа жизни на Земле была заложена одной из таких вспышек.
Исследователи использовали заряженные частицы, находившиеся в солнечном ветре, а также смесь газов, присутствовавших в ранней атмосфере Земли. В результате взаимодействия компонентов были получены амино- и карбоновые кислоты, которые являются основой для формирования белков и всей органической жизни в целом.
Ученые долго размышляют о тех условиях, в которых возникла жизнь на Земле. Первоначально считалось, что жизнь появилась в так называемом «первичном бульоне» химических элементов.
В 1950-х годах исследователи провели новые эксперименты и установили, что до 20 различных аминокислот могут образовываться в результате воздействия искусственной молнии на смесь метана, аммиака, воды и молекулярного водорода.
Однако позже ситуация значительно усложнилась, пополнившись новыми данными. Так, исследователи выяснили, что ранняя атмосфера Земли содержала меньше аммиака и метана, чем считалось ранее. Более того, в ней было больше молекулярного азота и углекислого газа. Для существующего тогда соотношения этих газов требовалось гораздо больше энергии, чем могла создать одна молния.
В современном исследовании, проведенном с использованием ускорителя частиц, были получены новые результаты. В частности, стало ясно, что необходимый импульс для возникновения жизни на Земле могли дать космические лучи от мощных вспышек энергии.
Почему эта гипотеза игнорировалась ранее? Потому что не все ученые имели доступ к ускорителю частиц для проведения своих исследований.
Звезды создают мощные магнитные поля, которые возникают из потока электрических зарядов в расплавленной плазме. Иногда линии этих полей закручиваются, высвобождая энергию во вспышках излучения, известных как солнечные, и взрывных струях солнечного материала.
Когда этот материал попадает в магнитное поле Земли, возникает геомагнитная буря, перемешивающая молекулы в нашей атмосфере. Она также может создавать северные сияния.
Самая мощная солнечная буря, зарегистрированная человечеством, произошла в 1859 году. Тогда высвободилось столько энергии, сколько могли бы произвести 10 миллиардов атомных бомб мощностью в 1 мегатонну. Однако даже это событие не идет ни в какое сравнение с сверхвспышками на Солнце.
Обычно такие вспышки происходят раз в 100 лет, хотя, вероятно, это было не всегда. В 2016 году, например, было установлено, что в течение первых 100 миллионов лет существования Земли Солнце было на 30% тусклее, но сверхвспышки происходили каждые 3-10 дней.
Чтобы продемонстрировать, какую роль могли сыграть эти вспышки в образовании аминокислот на Земле, ученые объединили углекислый газ, молекулярный азот, воду и различные количества метана в смеси газов, которые могли существовать в ранней атмосфере. Затем они использовали протоны из небольшого ускорителя частиц или инициировали разряд молний в этой смеси. Так они запустили целое лабораторное «производство» амино- и карбоновых кислот, необходимых для зарождения жизни на Земле.
По мере увеличения уровня метана возрастало и количество кислот. Однако для их образования на обнаруживаемых уровнях протонной смеси требовалось всего 0,5% концентрации метана, тогда как для разрядов молний — 15%.
По мнению Владимира Айрапетяна, астрофизика из Центра космических полетов Годдара NASA, даже при 15% метана скорость образования аминокислот значительно выше при воздействии протонов, чем молнией. В холодных условиях молний не возникает, а ранняя Земля находилась под довольно слабым солнечным светом. Это не исключает возможности того, что жизнь могла возникнуть благодаря молнии, однако теперь вероятность того, что этому способствовали солнечные частицы, гораздо выше.
Фото: hi-tech.mail.ru