Miliardy piorunów mogły zapoczątkować życie na Ziemi

Jeden z kluczowych elementów niezbędnych do życia, jaki znamy, to fosfor. Cząsteczki tego pierwiastka kształtują podstawowe struktury i błony komórkowe, tworzą także szkielety DNA i RNA. Dlatego bez jego udziału nie mogło powstać życie na Ziemi. Jak zwrócił uwagę Benjamin Hess, autor badań z Uniwersytetu Yale w New Haven w amerykańskim stanie Connecticut, na początkowym etapie rozwoju naszej planety fosfor był uwięziony w nierozpuszczalnych i niereaktywnych minerałach.

Według jednej z teorii to meteoryty były odpowiedzialne za dostarczenie składników niezbędnych do powstania życia na Ziemi. Zawierają one minerał o nazwie schreibersyt (fosforek żelaza, niklu i kobaltu), który można rozpuścić w wodzie.

Naukowcy jednak wskazali, że okres 3,5-4,5 miliarda lat temu, kiedy rozpoczęło się życie na naszej planecie, nie był czasem charakteryzującym się intensywnym bombardowaniem meteorytów, a dochodziło do wzmożonej liczby uderzeń piorunów.

Pod lupę wzięto wyrzuconą przez piorun bryłę skały zwaną fulgurytem, wydobytą wcześniej w Illinois w Stanach Zjednoczonych. Badacze odkryli, że utworzyły się w niej nieduże kulki schreibersytu, z innymi szklistymi minerałami.

Mając więc potencjalny dowód na to, że to właśnie uderzenia piorunów mogły przyczynić się do "odblokowania" fosforu na Ziemi, obliczono, czy wystarczająca do tego ilość piorunów mogła uderzyć w Ziemię.

Obecnie na naszej planecie dochodzi do około 560 milionów wyładowań atmosferycznych rocznie. Wykorzystując dostępne dane, zbadano ile było ich w początkach Ziemi. Jak oszacowano, liczba ta wynosiła od jednego do pięciu miliardów rocznie, z czego od 100 milionów do miliarda piorunów uderzało w Ziemię. Przez miliard lat mogło to doprowadzić do tryliona uderzeń, co w ciągu roku powodowało dostarczenie na planetę od 110 do 11 tysięcy kilogramów fosforu.

Benjamin Hess z Uniwersytetu Yale podkreślił, że to ogromny zakres, jednak nawet najmniejsze stężenie fosforu mogło przyczynić się do powstania życia. Podsumował, że na pytanie, czy uderzenia piorunów uwolniły fosfor na Ziemi, nie da się z odpowiedzieć jednoznacznie, jednak "prawdopodobnie były znaczącym źródłem reaktywnego fosforu", wtedy gdy na naszej planecie powstało życie. Dodał, że mogło stać za tym zarówno wyładowania atmosferyczne, jak i uderzenia meteorytów.

Jak wyjaśnił autor badania, przed miliardami lat pioruny na Ziemi uderzały częściej, ponieważ jej atmosfera zawierała więcej dwutlenku węgla. Wysokie stężenie CO2 podnosi globalną temperaturę, a ta jest związana z częstszymi i intensywnymi burzami. Poziom dwutlenku węgla podniósł się na naszej planecie po tym, jak obiekt rozmiarów Marsa uderzył w nią 4,5 miliarda lat temu, tworząc Księżyc. Wtedy z wnętrza Ziemi uwolniło wiele gazów, w tym właśnie dwutlenek węgla, który następnie znalazł się w ziemskiej atmosferze.

Uderzenia piorunów na innych planetach mogą odgrywać rolę w powstawaniu na nich życia. - Tak długo, jak na planecie występuje znaczna liczba wyładowań atmosferycznych, będzie miała ona źródło fosforu potrzebnego do powstania życia - powiedział Hess.

Badanie zostało opublikowane w tym tygodniu w czasopiśmie "Nature Communications".

Autor: ps / Źródło: CNN, livescience.com