地球上の生命は太陽の巨大癇癪によって活性化された可能性がある

正確には、どのようにして生物が地球上に誕生したのかは未だに謎のままです。 今回新たな実験により、太陽粒子の爆発が生命の基本的な構成要素のいくつかを生成するプロセスを開始した可能性があることが明らかになった。

太陽の下での時間

最初の微生物が存在するよりずっと前に、初期地球の原始的な浸出液の 1 つで形成されたと考えられるアミノ酸が存在しなければなりませんでした。 以前は、雷によってアミノ酸の生成が促進されたのではないかと考えられていました。 しかし、日本の横浜国立大学の小林賢生氏は、NASAゴダード宇宙飛行センターの天体物理学者ウラジミール・アイラペティアン氏および両機関の研究者チームとともに、別の可能性を発見した。それは、若い太陽のスーパーフレアがおそらく生命体の誕生に貢献した可能性があるというものだ。

「[Galactic cosmic rays] と [solar energetic particle] 若い太陽からのイベントは、生物学的に重要な有機化合物のプレバイオティクス形成のための最も効果的なエネルギー源を表している」と研究者らは、最近発表された研究で述べた。 人生。

生命がいつ始まったかについて明確な答えはありませんが、科学者たちは地球上の最初の生物が冥王代（40億年から46億年前の間）のどこかでデビューしたと考えています。 シカゴ大学のスタンレー・ミラーとハロルド・ユーリーが次のことを示唆する実験を行ったのは 1953 年のことでした。 雷 当時の地球への衝突は、アミノ酸をもたらす化学反応の条件を提供しました。 当時、初期の地球の大気は主に水、水素、アンモニア、メタンで構成されていると考えられていました。 ミラーとユーリーは、研究室でこれらのガス分子に雷が落ちるシミュレーションを行い、アミノ酸を生成しました。

後の研究で、冥王代の大気中にはミラーとユーリーが想定していたほどメタンやアンモニアが存在しないことが示されたとき、雷仮説に関する問題が生じ始めた。 その代わりに、はるかに多くの二酸化炭素と分子状窒素が存在しました。 アミノ酸を形成する化学反応が起こるには、これらのガスを分解する必要がありますが、雷ではそう簡単に分解できません。 それはアミノ酸の量がはるかに少ないことを意味します。

高エネルギー化学

NASA のケプラー計画による遠く離れた若い星の観察を研究することで、研究者らは、誕生したばかりの太陽がどのように行動する可能性が最も高いかを解明しました。それは、太陽が大規模な癇癪を起こしたことです。 これらは、当時存在していた大気ガスを分解するのに十分なエネルギーで地球を爆破しました。

冥王朝の太陽は若くて気性が荒かった。 それはスーパーフレアを引き起こし、さらには Xクラス太陽フレア これらの現象については何もありません。 スーパーフレアは現在では約 100 年に一度しか発生しませんが、当時は少なくとも週に 1 回は発生していたと考えられます。 けれども 以前の勉強 アイラペティアンによると、私たちの星は冥王代には30パーセント暗かったが、頻繁に発生するスーパーフレアは依然として化学反応を引き起こすのに十分強力であったという。

小林氏はその効果を調べていた 銀河宇宙放射線、または太陽系の外からの放射線は、数十億年前に地球の大気に影響を与えた可能性があります。

小林氏は研究結果を読んだ後、エアペティアン氏に連絡を取った。 彼らは協力して、横浜大学の粒子加速器を使用して、太陽のスーパーフレアからの陽子が地球の大気とどのように相互作用したのかを調査しました。 彼らのチームは、初期の地球の大気を反映した混合物中の太陽放射と落雷によるガス粒子の両方をシミュレートしました。 これらの結果は、粒子加速器を使用して銀河宇宙放射線によって引き起こされる反応を研究した小林の以前の研究とも比較された。

研究者らは、スーパーフレアの際に若い太陽から爆発したであろうプラズマの塊に可能な限り近いこれらのガスに陽子を発射すると、より効果的に陽子を生成できることを発見した。 アミノ酸 そしてその成分の1つであるカルボン酸は、雷や銀河宇宙線よりも優れています。

「我々は、陽子線照射によるアミノ酸とカルボン酸の生成速度が、これらの分子の生成速度を大幅に超える可能性があることを初めて実験的に示しました。 [galactic cosmic rays] と [lightning]」と研究者らは述べた。

また、冥王代の地球は太陽が暗かったため寒冷でした。つまり、アミノ酸を触媒していると考えられていた稲妻の閃光が現在よりも稀であったことを意味します。 研究者らはまた、太陽からの高エネルギー粒子がアミノ酸の生成に何らかの役割を果たした可能性があると考えている。 火星。 その前に 大気のほとんどを失った, 古代の火星はより暖かく、より湿っていて、より厚い大気を持っていました。 少なくとも一時的な人生の安息の地であった可能性はある。

何が化学物質を生物に変えたのかは、いまだに解明されていません。 太陽は地球に生命を吹き込んだわけではないかもしれないが、生命は、太陽が創造を助けた生体分子からどういうわけか現在の姿になったのだ。

ライフ、2023 年。DOI: 10.3390/life13051103

エリザベス・レインは書く生き物です。 彼女の作品は、SYFY WIRE、Space.com、>、Grunge、Den of Geek、Forbidden Futures に掲載されています。 執筆以外のときは、変身したり、絵を描いたり、誰も聞いたことのないキャラクターのコスプレをしたりしています。 Twitter @quothravenrayne で彼女をフォローしてください。