Жизнь на Земле могла возникнуть из квинтиллиона ударов молний

Точный рецепт того, как зародилась жизнь на Земле и появилась ли она на других планетах, – это одна из самых глубоких загадок науки. Теперь ученые обнаружили, что удары молнии могли внести ключевой ингредиент, который предполагает, что процесс может быть проще, чем мы думали.

Фосфор является одним из шести важнейших элементов для жизни, как мы ее знаем, и хотя он распространен на современной Земле, это могло быть не всегда так. В далеком прошлом любой фосфор, найденный на Земле, был бы заперт внутри нерастворимых минералов, недоступных для любых растущих биомолекул, которые могли бы в нем нуждаться.

Биодоступные формы фосфора в основном образуются при взрывах сверхновых, и общепринятая история гласит, что он был доставлен на Землю на кометах и астероидах в виде минерала шрейберзита. Но это не обязательно так – удары метеоритов являются спонтанными событиями, и считается, что их частота фактически снизилась в течение периода возникновения жизни.

В новом исследовании ученые из Йельского университета и Университета Лидса изучили альтернативный способ для природы разблокировать фосфор – удары молнии. Шрейберзит также был найден в стеклах, называемых фульгуритами, которые образуются, когда молния ударяет в землю и вспышка расплавляет поверхностную породу, освобождая фосфор.

Команда смоделировала условия ранней Земли и обнаружила, что наша планета испытывала от 100 миллионов до миллиарда ударов молнии в год.

Это, конечно, будет производить большое количество биодоступного фосфора – до 1000 кг фосфида и 10 000 кг фосфита и гипофосфита каждый год.

Теория с ударом молний помогает объяснить еще кое-что, чего не делают метеориты. Удары молний были бы более постоянными событиями из года в год и, как правило, собирались бы в тропических регионах, а метеориты не имеют такого предпочтения. Кроме того, молнии, вероятно, могут часто встречаться на экзопланетах.

“Это делает удары молнии важным путем к происхождению жизни”, — говорит Бенджамин Хесс, ведущий автор исследования. “Эта работа помогает нам понять, как жизнь могла сформироваться на Земле и как она все еще может формироваться на других, похожих на Землю планетах.”

Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications.