Las chispas entre las gotas de agua pueden haber comenzado su vida tal como la conocemos
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Las primeras moléculas necesarias para vida En la tierra podría haberse creado cuando pequeños parpadeos de “microlightning” entre gotas de agua provocaron las reacciones químicas necesarias.
“Esta es una nueva forma de pensar en cómo se formaron los componentes básicos de la vida”, dice Richard Zare en la Universidad de Stanford en California.
Ha habido un agujero duradero en nuestro conocimiento sobre el Origen de la vidaespecíficamente, cómo reaccionaron los gases simples para crear moléculas orgánicas con carbono y nitrógeno unidos, como proteínas y enzimas, en las que la vida, como sabemos, depende.
“Si nos fijamos en los gases que la gente pensó que estaban en la tierra temprana, no contienen enlaces de carbono-nitrógeno”, dice Zare. “Son gases como metano, agua, amoníaco y nitrógeno”.
Experimentos por Stanley Miller y Harold Urey En 1952 reveló que la electricidad podría convertir el agua y tales gases en las moléculas orgánicas necesarias, pero su hipótesis era que la energía eléctrica provenía del rayo.
Sin embargo, la baja posibilidad de iluminación Golpear una alta concentración de gases en las extensiones diluidas de los océanos o la atmósfera significa que muchas personas nunca se han convencido de que estaba detrás del surgimiento de la vida en la tierra hace unos 4 mil millones de años.
Ahora, Zare y sus colegas han rociado gotas de agua En una mezcla de metano, dióxido de carbono, amoníaco y gas nitrógeno, y han demostrado que puede dar lugar a la formación de moléculas orgánicas con enlaces de carbono-nitrógeno, sin necesidad de una fuente de electricidad externa.
Funciona porque las gotas en el spray de agua producen pequeñas cargas eléctricas, dice Zare. “Las gotas más pequeñas se cargan negativamente, las más grandes se cargan positivamente”, dice. Esto se debe a algo llamado efecto Lenard, en el que las gotas de agua, como las de una cascada, chocan y se rompen, generando una carga eléctrica.
Sin embargo, lo que el equipo descubrió usando cámaras de alta velocidad fue que cuando las gotas con carga opuesta se acercan lo suficiente, pequeños destellos de electricidad Salta entre ellos, que Zare llama a Microlightning.
Es muy parecido a la forma en que se genera electricidad estática, o los rayos se construyen y se descargan en nubes. “Cuando las gotas de agua entran dentro de los nanómetros el uno del otro, obtienen un campo eléctrico y este campo eléctrico provoca la descomposición”, dice.
Los destellos del microgrolighting transportaban suficiente energía, aproximadamente 12 electronvoltios, para hacer que las moléculas de gas pierdan un electrón y reaccionen entre sí, generando moléculas orgánicas con enlaces de carbono-nitrógeno, incluidos el cianuro de hidrógeno, el aminoácido glicino y el uracilo, uno de los componentes de los componentes de los componentes de ARN.
“Es sorprendente para mí que el microlightning pueda iniciar la química a partir de nitrógeno. Sin embargo, las observaciones reportadas son convincentes ”, dice Veronica Vaida en la Universidad de Colorado Boulder. “Trae un papel nuevo y aún no reportado para el agua en el origen de la vida”.
El trabajo implica que las pequeñas chispas hechas por olas o cascadas se habrían sido suficientes para proporcionar los productos químicos necesarios para que la vida comience en este planeta, dice Zare.
Los aerosoles de agua son ubicuos y a menudo aterrizan en rocas, lo que permitiría que los productos químicos orgánicos se acumulen en sus grietas, dice. El área se secaría y se humedecería nuevamente. Se sabe que tales ciclos de secado en húmedo hacen que las moléculas más cortas se combinen o polimerizan en los más largos.
“El estudio sugiere que el microlightning habría sido abundante en los entornos ricos en agua de la Tierra temprana, y puede haber conducido química prebiótica, especialmente cuando otras fuentes de energía, como rayos o radiación UV, eran escasas”, dice “, dice”, dice “, dice Kumar Vanka en el National Chemical Laboratory en Pune, India.
Vaida cree que el trabajo también tiene implicaciones para la búsqueda de la vida extraterrestre, que a menudo se guía por buscar la presencia de agua en otros planetas o lunas. Es posible que tengamos que buscar lugares que permitan pequeñas gotas de agua para colisionar, dice ella.
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