Жизнь на Земле, возможно, получила импульс от огромных истерик Солнца — Ars Technica

Как именно живые существа возникли на Земле, остается загадкой. Новый эксперимент показал, что взрывы солнечных частиц могли запустить этот процесс, создав некоторые из основных компонентов жизни.

время на солнце

До появления первого микроба должны были существовать аминокислоты, которые, как считается, образовались у одного из примитивных гусей на ранней Земле. Ранее считалось, что молния могла увеличить образование аминокислот. Однако Кенсей Кобаяши из Йокогамского национального университета в Японии вместе с астрофизиком Владимиром Ирапетяном из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА и командой исследователей из обоих институтов обнаружили еще одну возможность: молодые сверхсолнечные планеты могли помочь появлению вещей из жизни.

«[Galactic cosmic rays] И [solar energetic particle] В исследовании, недавно опубликованном в журнале, исследователи заявили: жизнь.

Точного ответа на вопрос о том, когда зародилась жизнь, нет, хотя ученые считают, что первые организмы на Земле впервые появились где-то во время Гадейского эона (между 4 и 4,6 миллиардами лет назад). В 1953 году Стэнли Миллер и Гарольд Юри из Чикагского университета провели эксперименты, указывающие на это. Молния Столкновение с Землей в ту эпоху создало условия для химических реакций, которые привели к образованию аминокислот. В то время считалось, что атмосфера ранней Земли состояла в основном из воды, водорода, аммиака и метана. Миллер и Юри смоделировали удар молнии в эти молекулы газа в лаборатории и производство аминокислот.

Проблемы с гипотезой молнии начали возникать, когда более поздние исследования показали, что в атмосфере Тихого океана не так много метана или аммиака, как предполагали Миллер и Юри. Вместо этого было много углекислого газа и молекулярного азота. Эти газы должны быть расщеплены, чтобы происходили химические реакции, из которых состоят аминокислоты, а молния не может их так легко разрушить. Это означает гораздо меньшее количество аминокислот.

Химия высоких энергий

Изучая наблюдения за далекими молодыми звездами в рамках миссии НАСА «Кеплер», исследователи выяснили, как, вероятно, будет вести себя новорожденное солнце: оно закатывает массовые истерики. Он взорвал Землю с достаточной энергией, чтобы разрушить атмосферные газы, которые присутствовали в то время.

Хадин Сан был молод и темпераментен. Он взорвется супервспышками — даже Солнечная вспышка X-класса У него нет ничего об этих явлениях. Сейчас супервспышки случаются каждые сто лет или около того, но тогда они, вероятно, случались не реже одного раза в неделю. хотя предыдущее исследование Айрапетиан указывает на то, что наша звезда была примерно на 30 процентов тусклее во время Гадейского эона, и частые суперпланеты все еще были достаточно мощными, чтобы вызывать химические реакции.

Тогда Кобаяши смотрел на руины галактическое космическое излучениеили излучение из-за пределов Солнечной системы, было бы в атмосфере Земли миллиарды лет назад.

Кобаяши обратился к Айрапетяну после прочтения исследования. Вместе они использовали ускорители частиц в Йокогамском университете, чтобы исследовать, как протоны сверхсолнечных планет взаимодействуют с атмосферой Земли. Их команда смоделировала как солнечное излучение, так и молнии, извергающие молекулы газа в смеси, которая отражает атмосферу ранней Земли. Эти результаты также были сопоставлены с предыдущей работой Кобаяши, в которой использовались ускорители частиц для изучения взаимодействий, генерируемых галактическим космическим излучением.

Исследователи обнаружили, что протоны, которые они выстрелили в эти газы, которые были как можно ближе к сгусткам плазмы, вырывающимся из молодого солнца во время интенсивного свечения, более эффективно формировали их. Аминокислоты и один из их компонентов, карбоновые кислоты, от молний или галактических космических лучей.

«Мы впервые экспериментально показали, что скорость производства аминокислот и карбоновых кислот… благодаря протонному облучению может значительно превышать скорость производства этих молекул через [galactic cosmic rays] И [lightning]— сказали исследователи.

Земля Хадиана также была намного прохладнее, потому что солнце было намного тусклее, а это означает, что вспышки молний, ​​которые, по мнению Миллера и Юри, запускали аминокислоты, были реже, чем сегодня. Исследователи также считают, что высокоэнергетические солнечные частицы могут играть роль в производстве аминокислот. Марс. поцелуй ее Большая часть атмосферы потеряна.Древний Марс был намного теплее и влажнее и имел более плотную атмосферу. Вероятно, это был хотя бы временный отдых на всю жизнь.

Что превратило химические вещества в живые организмы, остается неясным. Солнце, возможно, не дало жизни Земле, но жизнь каким-то образом стала тем, чем она является, благодаря биомолекулам, которые помогли ее создать.

Жизнь, 2023. DOI: 10.3390 / Хаят 13051103

Элизабет Рейн Твари пишет. Ее работы появились на SYFY WIRE, Space.com, Live Science, Grunge, Den of Geek и Forbidden Futures. Когда она не пишет, она либо меняет форму, рисует, либо маскируется под персонажа, о котором никто никогда не слышал. Подпишитесь на нее в Твиттере: @hravenrayne.