Life: высокоэнергетические солнечные частицы способствуют образованию аминокислот
Специалисты Центра космических полетов имени Годдарда НАСА показали, что высокая активность раннего Солнца могла стать толчком к развитию жизни на Земле. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Life.
В серии химических экспериментов ученые выяснили, что высокоэнергетические частицы, возникающие из-за солнечных вспышек, сталкиваясь с газами в атмосфере Земли, могли образовывать аминокислоты и карбоновые кислоты, являющиеся основными строительными блоками белков и компонентами метаболизма.
Хотя известный эксперимент Стэнли Миллера, проведенный в 1953 году, показал, что в смеси метана, аммиака, водяных паров и молекулярного водорода при наличии электрических разрядов могут образовываться 20 основных аминокислот, современные модели ранней атмосферы предполагают, что в ней содержалось гораздо меньше аммиака и метана. Вместо этого воздушная оболочка планеты была обогащена углекислым газом и молекулярным азотом, которые хотя и могут давать аминокислоты в присутствии гроз, но в небольших количествах.
Новый эксперимент продемонстрировал, что существовал другой источник энергии, которого было достаточно для того, чтобы разложить двуокись углерода и молекулярный азот с образованием большего количества аминокислот. Хотя в течение первых 100 миллионов лет Солнце было более тусклым, каждый 3-10 происходили солнечные супервспышки, бомбардирующие атмосферу Земли высокоэнергетическими частицами и запускающие химические реакции.
Ученые воспроизвели древнюю атмосферу Земли, исходя из современных моделей, и бомбардировали ее протонами, имитирующими солнечные частицы, а также повторили опыт с газовой смесью Миллера и искровыми разрядами. В первом случае доля метана была на уровне 0,5 процента, однако было получено заметное количество аминокислот и карбоновых кислот. Во втором случае аминокислоты синтезировались только при концентрации метана около 15 процентов, однако даже при этом скорость получения органических веществ была в миллион раз меньше.
