Молния во время извержений вулканов могла дать начало жизни на Земле

Азот — ключевой компонент аминокислот, образующих белки, от которых зависит все живое. Несмотря на обилие газообразного азота, растения не могут преобразовать его в полезную форму, как это делает углекислый газ.

Вместо этого растения получают большую часть азота от бактерий, которые способны «фиксировать» этот газ, превращая его в азотные соединения, такие как нитраты. Однако когда зародилась жизнь, азотфиксирующих бактерий не существовало, говорит Слиман Бекки из Университета Сорбонны в Париже, поэтому на раннем этапе должен был быть небиологический источник.

Один из возможных источников — молнии во время гроз. Сегодня нитратов образуется сравнительно мало, но в начале истории Земли они могли иметь большое значение. Знаменитый эксперимент Миллера-Джури, проведенный в 1950-х годах, показал, что молнии в атмосфере ранней Земли могли производить азотные соединения, включая аминокислоты.

Теперь Бекки и его коллеги показали, что другим источником могут быть молнии, возникающие в облаках пепла во время извержения некоторых вулканов.

Собрав вулканические отложения из Перу, Турции и Италии, исследователи были удивлены, обнаружив в некоторых слоях высокое содержание нитратов.

Изотопный анализ этих нитратов показал, что они были атмосферного происхождения, а не выброшены вулканами. Но Бекки говорит, что эти количества были слишком велики, чтобы образоваться в результате попадания молнии во время грозы.

«Сумма была просто потрясающей», — говорит он. «Оно действительно огромно». Это означает, что нитраты, вероятно, образовались в результате вулканической молнии.

«Если рассматривать различные варианты, то наиболее вероятным будет вулканическая молния», — говорит Бекки. «Мы знаем, что во время сильного извержения вулкана возникает большое количество молний».

Тэмсин Мазер из Оксфордского университета говорит, что выводы команды имеют смысл. «Мы ожидаем, что вулканические извержения, подобные тем, что изучаются в статье, будут генерировать значительное количество молний, поэтому вполне возможно, что вулканические молнии могут быть ответственны за этот сигнал».

По словам Бекки, существует предположение, что жизнь впервые возникла в районе вулканов, и результаты работы команды говорят о том, что азотные соединения могли быть в изобилии в этой среде.

Стоит отметить, что идея о том, что вулканические молнии сыграли ключевую роль в зарождении жизни, не нова. Джеффри Бада из Океанографического института Скриппса в Калифорнии ранее показал, что вулканические молнии, проходящие через вулканические газы, могут создавать такие молекулы, как аминокислоты.