Još
Dodatno

Ukucajte željeni termin u pretragu i pritisnite ENTER

Aktivno i olujno Sunce je možda pokrenulo život na Zemlji: Kako su naučnici došli do ovog zaključka? (VIDEO)

Prvi gradivni elementi života na Zemlji možda su nastali zahvaljujući erupcijama sa našeg Sunca, otkriva nova studija.

 Pogled na Zemlju iz Svemira Izvor: NASA, JSC

Niz hemijskih eksperimenata pokazao je kako solarne čestice, sudarajući se sa gasovima u ranoj Zemljinoj atmosferi, mogu da formiraju aminokiseline i karboksilne kiseline, osnovne gradivne elemente proteina i organskog života.

Da bi razumeli poreklo života, mnogi naučnici pokušavaju da objasne kako su nastale aminokiseline od kojih su sačinjeni proteini i sav ćelijski život. Najpoznatiji predlog nastao je kasnih 1800-ih kada su naučnici spekulisali da je život mogao da počne u "toplom malom jezercetu": supi hemikalija, podstaknutih munjom, toplotom i drugim izvorima energije.

Stenli Miler sa Univerziteta u Čikagu je 1953. godine pokušao je u svojoj laboratoriji ponovo stvori ove prvobitne uslove. Miler je napunio zatvorenu komoru metanom, amonijakom, vodom i molekularnim vodonikom – gasovima za koje se smatralo da su bili rasprostranjeni u ranoj Zemljinoj atmosferi – i više puta palio električnu iskru kako bi simulirao munju. Nedelju dana kasnije, Miler i njegov savetnik Harold Juri analizirali su sadržaj komore i otkrili da se formiralo 20 različitih aminokiselina.

"To je bilo veliko otkriće", rekao je Vladimir Erejpetian, astrofizičar iz Nasinog centra za svemirske letove Godar u Grinbeltu u Merilendu, i koautor novog rada. "Od osnovnih komponenti rane Zemljine atmosfere, možete sintetizovati ove složene organske molekule."

Ali tokom poslednjih 70 godina ovo tumačenje se zakomplikovalo. Naučnici sada smatraju da je amonijaka (NH3) i metana (CH4) bilo mnogo manje; umesto toga, Zemljin vazduh je bio ispunjen ugljen-dioksidom (CO2) i molekularnim azotom (N2), koji zahtevaju više energije za razgradnju. Ovi gasovi i dalje mogu da daju aminokiseline, ali u znatno smanjenim količinama.

Tražeći alternativne izvore energije, neki naučnici su ukazali na udarne talase nadolazećih meteora. Drugi su naveli solarno ultraljubičasto zračenje. Erejpetian je, koristeći podatke iz Nasine misije Kepler, ukazao na novu ideju: čestice sa našeg Sunca.

Tokom misije Kepler posmatrne su daleke zvezde u različitim fazama njihovog životnog ciklusa, a njegovi podaci daju nagoveštaje o prošlosti našeg Sunca. Erejpetian je 2016. godine objavio studiju koja sugeriše da je tokom prvih 100 miliona godina na Zemlji, Sunce bilo oko 30 odsto tamnije.Ali solarne "superbaklje" – snažne erupcije koje danas vidimo samo jednom na svakih 100 godina – eruptirale su jednom u 3-10 dana. Ove superbaklje pokretale su čestice brze skoro kao svetlost, koje su se redovno sudarale sa našom atmosferom, pokrećući hemijske reakcije.

"Čim sam objavio taj rad, tim sa Nacionalnog univerziteta Jokohama iz Japana me je kontaktirao", rekao je Erejpetian.

Dr Kobajaši, tamošnji profesor hemije, proveo je poslednjih 30 godina proučavajući prebiotičku hemiju. Pokušavao je da shvati kako su galaktički kosmički zraci – čestice koje dolaze izvan našeg Sunčevog sistema – mogle da utiču na ranu Zemljinu atmosferu. "Većina istraživača ignoriše galaktičke kosmičke zrake jer im je potrebna specijalizovana oprema, poput akceleratora čestica", rekao je Kobajaši. "Imao sam sreću da imam pristup njima u blizini naših objekata." Manja prilagođavanja Kobajašijevog eksperimentalnog podešavanja dovela su Erejpetianove ideju do testiranja.

Erejpetian, Kobajaši i njihovi saradnici stvorili su mešavinu gasova koja odgovara ranoj Zemljinoj atmosferi kako je danas razumemo. Kombinovali su ugljen-dioksid, molekularni azot, vodu i promenljivu količinu metana. (Udeo metana u ranoj Zemljinoj atmosferi je neizvestan, ali se smatra da je bio nizak.). Zatim su ispaljivali mešavinu gasa sa protonima (simulirajući solarne čestice) ili su ih palili varničnim pražnjenjem (simulirajući munje), kako bi mogli da porede dve mogućnosti.

Sve dok je udeo metana bio preko 0,5 odsto, smeše koje su ispaljene protonima (solarne čestice) proizvele su detektivne količine aminokiselina i karboksilnih kiselina. Ali iskre (munja) zahtevaju oko 15 odsto koncentracije metana pre nego što se uopšte formiraju bilo kakve aminokiseline.

"Čak i sa 15 odsto metana, brzina proizvodnje aminokiselina munjom je milion puta manja nego protonima", dodao je Erejpetian. Protoni su takođe imali tendenciju da proizvode više karboksilnih kiselina (prekursora aminokiselina) od onih zapaljenih varničnim pražnjenjem.

Sve ostalo je jednako, čini se da su solarne čestice efikasniji izvor energije od munje. Ali sve ostalo verovatno nije bilo jednako, sugerisao je Erejpetian. Miler i Uri su pretpostavili da je munja bila uobičajena u vreme "toplog malog jezera" kao i danas. Ali munje, koje dolaze od grmljavinskih oblaka nastalih podizanjem toplog vazduha, bile su ređe pod 30 odsto slabijim Suncem.

"U hladnim uslovima nikada nema munja, a rana Zemlja je bila pod prilično slabim Suncem", rekao je Erejpetian. "To ne znači da do munje nije moglo da dođe, ali je to manje verovatno od solarnih čestica."

Ovi eksperimenti sugerišu da je naše aktivno mlado Sunce moglo lakše, a možda i ranije, da katalizuje prethodnike života nego što se ranije pretpostavljalo.

Autor: Majls Hatfield, Nasin centar za svemirske letove Godar

Možda će vas zanimati i:

Komentari 0

Vaš komentar je uspešno poslat i postaće vidljiv čim ga naši administratori odobre.

Slanje komentara nije uspelo.

Nevalidna CAPTCHA

Najnovije

Priroda

Nauka