Život na Zemi může být podpořen obrovskými záchvaty vzteku Slunce – Ars Technica

Jak přesně živé věci na Zemi vznikly, zůstává záhadou. Nový experiment nyní odhalil, že exploze slunečních částic mohly tento proces spustit vytvořením některých základních ingrediencí pro život.

čas na slunci

Než se objevil první mikrob, musely existovat aminokyseliny, o kterých se předpokládá, že se vytvořily v jedné z primitivních hus na rané Zemi. Dříve se předpokládalo, že blesky mohly zvýšit tvorbu aminokyselin. Kensei Kobayashi z Yokohamské národní univerzity v Japonsku spolu s astrofyzikem Vladimirem Irapetyanem z Goddard Space Flight Center NASA a týmem výzkumníků z obou institucí však našli jinou možnost: že mladé supersolární planety mohly pomoci tomu, aby se věci objevily ze života.

„[Galactic cosmic rays] A [solar energetic particle] Ve studii nedávno publikované v časopise vědci uvedli: život.

Neexistuje žádná definitivní odpověď na to, kdy život začal, ačkoli vědci věří, že první organismy na Zemi se poprvé objevily někdy během hadejského Eonu (před 4 a 4,6 miliardami let). V roce 1953 provedli Stanley Miller a Harold Urey z Chicagské univerzity experimenty, které tomu nasvědčovaly Blesk Dopad Země během této éry poskytl podmínky pro chemické reakce, které by vedly k aminokyselinám. V té době se předpokládalo, že raná zemská atmosféra se skládá převážně z vody, vodíku, čpavku a metanu. Miller a Urey simulovali blesk, který v laboratoři zasáhl tyto molekuly plynu a produkoval aminokyseliny.

Problémy s hypotézou blesku se začaly objevovat, když pozdější studie ukázaly, že v tichomořské atmosféře není tolik metanu nebo čpavku, jak předpokládali Miller a Urey. Místo toho tam bylo hodně oxidu uhličitého a molekulárního dusíku. Tyto plyny se musí rozložit, aby došlo k chemickým reakcím, které tvoří aminokyseliny, a blesky je tak snadno rozbít nemohou. To znamená mnohem nižší množství aminokyselin.

Vysokoenergetická chemie

Studiem pozorování vzdálených mladých hvězd z mise NASA Kepler vědci zjistili, jak se pravděpodobně bude chovat novorozené slunce: vyvolává masivní záchvaty vzteku. Odpálil Zemi dostatečnou energií, aby rozložila atmosférické plyny, které byly v té době přítomny.

Hadean Sun byl mladý a temperamentní. Bude explodovat v superflarech – dokonce Sluneční erupce třídy X O těchto jevech nemá nic. K supervzplanutí dochází pouze nyní každých sto let, ale tehdy se to pravděpodobně stávalo alespoň jednou týdně. Ačkoli předchozí studium Airapetian naznačuje, že naše hvězda byla během hadejského Eonu asi o 30 procent slabší a časté superplanety byly stále dostatečně silné, aby vyvolaly chemické reakce.

Pak se Kobayashi díval na ruiny galaktické kosmické zářeníneboli záření zvenčí sluneční soustavy, by bylo v zemské atmosféře před miliardami let.

Kobayashi po přečtení studie oslovil Airapetiana. Společně použili urychlovače částic na Yokohamské univerzitě, aby prozkoumali, jak protony ze supersolárních planet interagují se zemskou atmosférou. Jejich tým simuloval jak sluneční záření, tak blesky chrlící molekuly plynu ve směsi, která odráží ranou atmosféru Země. Tyto výsledky byly také porovnány s Kobayashiho předchozí prací, která používala urychlovače částic ke studiu interakcí generovaných galaktickým kosmickým zářením.

Vědci zjistili, že protony, které vystřelili na tyto plyny, které byly co nejblíže shlukům plazmy, které by byly odraženy od mladého slunce během intenzivní záře, byly při jejich vytváření efektivnější. Aminokyseliny a jedna z jejich složek, karboxylové kyseliny, z blesku nebo galaktického kosmického záření.

„Poprvé jsme experimentálně ukázali, že rychlost produkce aminokyselin a karboxylových kyselin… v důsledku protonového ozařování může výrazně překročit rychlost produkce těchto molekul prostřednictvím [galactic cosmic rays] A [lightning]řekli výzkumníci.

Hadianova země byla také mnohem chladnější, protože slunce bylo mnohem slabší, což znamená, že blesky, které Miller a Urey považovali za spouštěné aminokyseliny, jsou vzácnější než dnes. Vědci se také domnívají, že vysokoenergetické částice ze slunce mohou hrát roli v produkci aminokyselin Mars. Polib jí Většina atmosféry je ztracenaStarověký Mars byl mnohem teplejší a vlhčí a měl hustší atmosféru. Pravděpodobně to byl alespoň dočasný útěk na celý život.

To, co proměnilo chemikálie v živé organismy, zůstává nepolapitelné. Slunce možná nedalo Zemi život, ale život se nějak stal tím, čím je, z biomolekul, které ho pomohly vytvořit.

Life, 2023. DOI: 10.3390 / Hayat 13051103

Elizabeth Raine Creature píše. Její práce se objevily na SYFY WIRE, Space.com, Live Science, Grunge, Den of Geek a Forbidden Futures. Když nepíše, buď mění tvar, kreslí, nebo se převléká za postavu, o které nikdo nikdy neslyšel. Sledujte ji na Twitteru: @hravenrayne.