Prvi gradivni blokovi života na Zemlji možda su nastali zahvaljujući erupcijama našeg Sunca, otkriva nova studija.
Serija hemijskih eksperimenata pokazala je kako solarne čestice, u sudaru s gasovima koji su bili prisutni u Zemljinoj ranoj atmosferi, mogu formirati aminokiseline i karboksilne kiseline, osnovne gradivne blokove proteina i organskog života. Ovi rezultati objavljeni su u časopisu Life.
Među ranim pokušajima razmijevanja porijekla života i nastanka prvih aminokiselina, najpoznatiji prijedlog nastao je kasnih 1800-ih godina, gdje su naučnici pretpostavili da je život započeo u “toplom malom jezercu”: supi hemikalija koje su se mogle spajati u organske molekule sa izvorima energije kao što su munje, toplota i drugi.
Godine 1953. Stanley Miller sa Univerziteta u Chicagu pokušao je rekreirati te prvobitne uslove u laboratoriju. Miller je napunio zatvorenu komoru metanom, amonijakom, vodom i molekularnim vodikom, gasovima za koje se smatralo da su preovladavali u ranoj Zemljinoj atmosferi, i iznova je izlagao tu smjesu električnim iskrama kako bi simulirao munje. Sedam dana kasnije, Miller i njegov mentor Harold Urey analizirali su sadržaj komore i otkrili da se formiralo 20 različitih aminokiselina.
Međutim, u posljednjih 70 godina došlo je do preispitivanja te hipoteze. Naučnici sada vjeruju da je amonijaka (NH3) i metana (CH4) bilo mnogo manje u ranoj atmosferi; umjesto toga, Zemljin zrak bio je ispunjen ugljičnim dioksidom (CO2) i molekularnim azotom (N2), kojima je potrebno više energije za razgradnju. Ovi gasovi još uvijek mogu dati aminokiseline, ali u znatno manjim količinama.
U potrazi za alternativnim izvorima energije koji su mogli potaknuti takve molekularne reakcije, Vladimir Airapetian, astrofizičar za zvijezde u NASA-inom Goddard Space Flight Centru u Greenbeltu, Maryland, je pomoću podataka iz NASA-ine misije Kepler predložio novu ideju: energetske čestice našeg Sunca.
Godine 2016. Airapetian je objavio studiju koja sugeriše da je u prvih 100 miliona godina od nastanka Zemlje Sunce bilo oko 30% tamnije. Ali solarni “superbljeskovi”, snažne erupcije koje danas vidimo samo jednom svakih 100 godina, u tom periodu eruptirale bi svakih 3-10 dana. Ovi superbljeskovi lansiraju čestice koje imaju brzinu blizu svjetlosnoj i koje bi se regularno sudarale s Zemljinom atmosferom, pokrećući tako hemijske reakcije.
Nakon objave tog rada, Airapetian se udružio s timom sa Nacionalnog univerziteta Yokohama iz Japana, kako bi eksperimentalno testirali novu teoriju.
Stvorili su mješavinu gasova koja odgovara ranoj Zemljinoj atmosferi kakva se danas pretpostavlja. Kombinirali su ugljični dioksid, molekularni azot, vodu i različite količine metana. (Nije sigurno koliki je bio udio metana u Zemljinoj ranoj atmosferi, ali se smatra da je bio nizak.) Izložili su ovu smjesu protonima (simulirajući solarne čestice) ili iskrama (simulirajući munje), replicirajući Miller-Ureyev eksperiment radi poređenja rezultata.
Sve dok je udio metana bio iznad 0,5%, smjese koje su bile izložene protonima (solarnim česticama) proizvodile su mjerljive količine aminokiselina i karboksilnih kiselina. Ali simulacija munja s iskrama zahtijevala je oko 15% koncentracije metana da bi se uopće formirale bilo kakve aminokiseline. A čak i s 15% metana, stopa proizvodnje aminokiselina pod utjecajem iskri bila je milion puta manja nego pod utjecajem protona. U smjesama koje su izložene protonima bilo je više i karboksilnih kiselina (prekursori aminokiselina).
Ovi eksperimenti sugerišu da je naše aktivno mlado Sunce moglo katalizirati hemijske prethodnike života lakše, a možda i ranije, nego što se prethodno pretpostavljalo.
Izvor: ScienceDaily
Prevod: AbrašMEDIA