Das Leben auf der Erde könnte durch die gewaltigen Wutanfälle der Sonne Auftrieb erhalten haben – Ars Technica

Wie genau Lebewesen auf der Erde entstanden sind, bleibt ein Rätsel. Ein neues Experiment hat nun ergeben, dass Explosionen von Sonnenpartikeln den Prozess ausgelöst haben könnten, indem sie einige der wesentlichen Bestandteile für Leben geschaffen haben.

Zeit in der Sonne

Bevor die erste Mikrobe auftauchte, muss es Aminosäuren gegeben haben, die vermutlich in einer der Urgänse der frühen Erde gebildet wurden. Bisher wurde angenommen, dass Blitze die Bildung von Aminosäuren verstärkt haben könnten. Kensei Kobayashi von der Yokohama National University in Japan hat jedoch zusammen mit dem Astrophysiker Vladimir Irapetyan vom Goddard Space Flight Center der NASA und einem Team von Forschern beider Institutionen eine andere Möglichkeit gefunden: dass junge supersolare Planeten dazu beigetragen haben könnten, Dinge aus dem Leben entstehen zu lassen.

„[Galactic cosmic rays] Und [solar energetic particle] In einer kürzlich in der Zeitschrift veröffentlichten Studie sagten die Forscher: Leben.

Es gibt keine definitive Antwort darauf, wann das Leben begann, obwohl Wissenschaftler glauben, dass die ersten Organismen auf der Erde irgendwann im Hadean-Äon (vor 4 bis 4,6 Milliarden Jahren) auftauchten. Im Jahr 1953 führten Stanley Miller und Harold Urey von der University of Chicago Experimente durch, die darauf hinwiesen Blitz Der Aufprall auf die Erde in dieser Zeit schuf die Voraussetzungen für die chemischen Reaktionen, die zur Bildung von Aminosäuren führten. Damals ging man davon aus, dass die frühe Erdatmosphäre hauptsächlich aus Wasser, Wasserstoff, Ammoniak und Methan bestand. Miller und Urey simulierten im Labor, dass ein Blitz in diese Gasmoleküle einschlug und Aminosäuren produzierte.

Probleme mit der Blitzhypothese traten auf, als spätere Studien darauf hindeuteten, dass es in der pazifischen Atmosphäre nicht so viel Methan oder Ammoniak gab, wie Miller und Urey vermutet hatten. Stattdessen gab es viel Kohlendioxid und molekularen Stickstoff. Diese Gase müssen aufgespalten werden, damit die chemischen Reaktionen zur Bildung der Aminosäuren ablaufen können, und Blitze können sie nicht so leicht aufspalten. Dies bedeutet viel geringere Mengen an Aminosäuren.

Hochenergiechemie

Durch die Untersuchung von Beobachtungen entfernter junger Sterne der NASA-Mission Kepler haben Forscher herausgefunden, wie sich die neugeborene Sonne wahrscheinlich verhalten wird: Sie löst massive Wutanfälle aus. Es beschoss die Erde mit ausreichend Energie, um die damals vorhandenen atmosphärischen Gase aufzulösen.

Hadean Sun war jung und temperamentvoll. Es wird sogar in Superflares explodieren Sonneneruption der X-Klasse Er hat nichts von diesen Phänomenen. Superflares kommen heute nur noch etwa alle hundert Jahre vor, aber damals passierte es wahrscheinlich mindestens einmal pro Woche. Obwohl vorherige Studie von Airapetian weist darauf hin, dass unser Stern während des Hadean-Äons etwa 30 Prozent schwächer war und häufige Superplaneten immer noch stark genug waren, um chemische Reaktionen auszulösen.

Dann betrachtete Kobayashi die Ruinen galaktische kosmische Strahlungoder Strahlung von außerhalb des Sonnensystems, wäre vor Milliarden von Jahren in der Erdatmosphäre gewesen.

Kobayashi kontaktierte Airapetian, nachdem er die Studie gelesen hatte. Gemeinsam untersuchten sie mithilfe von Teilchenbeschleunigern an der Universität Yokohama, wie Protonen von supersolaren Planeten mit der Erdatmosphäre interagieren. Ihr Team simulierte sowohl Sonnenstrahlung als auch blitzspuckende Gasmoleküle in einer Mischung, die die frühe Erdatmosphäre widerspiegelt. Diese Ergebnisse wurden auch mit Kobayashis früheren Arbeiten verglichen, in denen Teilchenbeschleuniger zur Untersuchung der durch galaktische kosmische Strahlung erzeugten Wechselwirkungen eingesetzt wurden.

Die Forscher fanden heraus, dass die Protonen, die sie auf diese Gase abfeuerten, die sich so nah wie möglich an den Plasmaklumpen befanden, die bei einem intensiven Leuchten von der jungen Sonne abgestrahlt würden, diese effektiver bildeten. Aminosäuren und einer ihrer Bestandteile, Carbonsäuren, durch Blitze oder galaktische kosmische Strahlung.

„Wir haben zum ersten Mal experimentell gezeigt, dass die Produktionsraten von Aminosäuren und Carbonsäuren … aufgrund der Protonenbestrahlung die Produktionsraten dieser Moleküle deutlich übersteigen können.“ [galactic cosmic rays] Und [lightning]sagten die Forscher.

Hadians Land war auch viel kühler, weil die Sonne viel schwächer war, was bedeutet, dass die Blitze, die Miller und Urey auslösten, seltener waren als heute. Die Forscher glauben auch, dass energiereiche Teilchen der Sonne eine Rolle bei der Produktion von Aminosäuren spielen könnten Mars. Küss sie Der Großteil der Atmosphäre geht verlorenDer alte Mars war viel wärmer und feuchter und hatte eine dichtere Atmosphäre. Es war wahrscheinlich zumindest ein vorübergehender Zufluchtsort fürs Leben.

Was die Chemikalien in lebende Organismen verwandelt hat, bleibt unklar. Die Sonne hat der Erde vielleicht nicht das Leben gegeben, aber durch die Biomoleküle, die zur Entstehung des Lebens beigetragen haben, ist das Leben irgendwie zu dem geworden, was es ist.

Leben, 2023. DOI: 10.3390 / Hayat 13051103

Elizabeth Raine Kreatur schreibt. Ihre Arbeiten wurden auf SYFY WIRE, Space.com, Live Science, Grunge, Den of Geek und Forbidden Futures veröffentlicht. Wenn sie nicht gerade schreibt, verändert sie entweder ihre Gestalt, zeichnet oder verkleidet sich als eine Figur, von der noch nie jemand gehört hat. Folgen Sie ihr auf Twitter: @hravenrayne.