Die Urerde hatte einen großen Unterschied in ihrem Himmel, den wir bis jetzt nicht erkannt haben

Vor fast 4 Milliarden Jahren auf der Erde zu stehen, war eine unglaublich heiße, hoffnungslos einsame Erfahrung – ohne Sauerstoff. Jetzt deuten neue Forschungsergebnisse darauf hin, dass es weniger hätten sein können Blitz Auch darüber, was es in der Neuzeit ist.

Dies könnte einen Unterschied zu jeder der Hypothesen machen, dass Blitze an der Entstehung von frühem Leben auf unserem Planeten beteiligt gewesen sein könnten. Wenn Blitzeinschläge auf der frühen Erde weniger häufig waren als bisher angenommen, wirkt sich das auf diese Berechnungen aus.

Um tiefer zu graben, untersuchten die Forscher, wie sich Regengüsse – die Funken, die Blitze auslösen – in einer Atmosphäre gebildet haben könnten, die dicht an Kohlendioxid und molekularem Stickstoff ist, wie man heute von der ursprünglichen Erdatmosphäre glaubt.

„Im Wesentlichen braucht man in einer stickstoff- und kohlenstoffreichen Atmosphäre stärkere elektrische Felder, um die Entladung einzuleiten“, Physiker Christoph Cohen sagt: von der Technischen Universität Dänemark.

Die Wechselwirkungskette von beschleunigenden und kollidierenden Elektronen wird als bezeichnet elektronische Kernschmelzen Diese neu entdeckte Diskrepanz ist entscheidend für Flussentladungen und dafür, wie sich das Verhalten von Elektronen in Abhängigkeit von den atmosphärischen Bedingungen ändert.

Erschwerend kommt hinzu, dass wir uns nicht ganz sicher sind, wie die Atmosphäre der frühen Erde aussah. Hier verwendeten die Wissenschaftler zuerst die Hypothese von Kohlendioxid und Stickstoff Eingeführt in den neunziger Jahren vom Geologen James Casting.

Ein älterer Vorschlag von Stanley Miller und Harold Urey, Es wurde in den fünfziger Jahren des letzten Jahrhunderts veröffentlichtdeutet darauf hin, dass Methan und Ammoniak bereits während der ersten Milliarden des Erdenlebens in der Atmosphäre vorhanden waren.

Miller und Urey führten zuerst die Idee des Blitzes ein, um die Bausteine ​​des Lebens auf der Erde zu bilden, durch Experimente in gasgefüllten Flaschen, aber in den letzten Jahren hat sich das Denken über die damalige Zusammensetzung der Atmosphäre verändert.

„Unsere Simulationen zeigen, dass Entladungen in der Miller-Urey-Mischung im Vergleich zur Casting-Mischung in niedrigeren Feldern und teilweise auf der modernen Erde beginnen, was darauf hindeutet, dass Entladungen in die Atmosphäre der alten Erde möglicherweise schwieriger waren als bisher angenommen“, schreiben die Forscher. Im neuen Blatt.

All dies bedeutet, dass der Prozess der Produktion und des Aufbaus der wichtigsten präbiotischen Moleküle des Lebens durch Blitzeinschläge viel länger gedauert hätte, wenn die modernen Vorstellungen über die frühe Erdatmosphäre richtig wären.

Wie lange genau geben die Forscher nicht an; Sie haben nur eine der ersten Phasen des Entstehungsprozesses von Blitzen modelliert, und es gibt noch viele Unbekannte. Sie sagen jedoch, dass die Unterschiede „einen großen Unterschied machen können“, wie häufig Blitze einschlagen.

Hier gibt es noch viel zu tun, zum Beispiel die Forschung auf den gesamten Blitzschlagprozess auszudehnen und weitere Modelle der Atmosphärenchemie hinzuzufügen. Am Ende suchen wir immer noch nach Antworten auf unsere größten Fragen.

„Wenn Blitzentladungen für die Produktion präbiotischer Moleküle verantwortlich sind, ist es wichtig, ein sehr gutes theoretisches Verständnis dafür zu bekommen, was passiert ist“, Cohen sagt.

„Die große Frage bleibt, wo kommen all diese präbiotischen Moleküle her?“

Die Suche wurde veröffentlicht in Geophysikalische Forschungsbriefe.