Состав первобытной атмосферы Земли затруднял образование молний
Новое исследование предполагает, что состав первобытной атмосферы Земли, вероятно, затруднял образование молний, что могло увеличить время, необходимое для образования и накопления пребиотических молекул, важных для жизни.
Электроны ведут себя по-разному в атмосфере, состоящей из метана и аммиака, и в атмосфере, состоящей в основном из углекислого газа и молекулярного азота. Логично предположить, что и разряды молнии будут вести себя по-разному, что может повлиять на вероятность образования пребиотических молекул на ранней Земле. Однако мало кто моделировал, как разряды молнии меняются в различных атмосферных условиях.
Чтобы посмотреть, как часто электроны и молекулы газа могли сталкиваться в двух вариантах атмосферы ранней Земли, Кён и др. смоделировали вероятность искрения разряда - первый шаг к удару молнии. Они обнаружили, что в атмосфере, состоящей из углекислого газа и азота, труднее добиться искры от молнии.
"По сути, в атмосфере, богатой азотом и углеродом, для возникновения разряда нужны более сильные электрические поля", - сказал Кристоф Кён, ученый из Национального космического института при Техническом университете Дании, возглавлявший исследование.
Модели показали, что в атмосфере углекислого газа и азота для разряда стримеров - предшественников молнии - требуется примерно на 28% более сильное электрическое поле, поскольку молекулы газа и электроны с меньшей вероятностью сталкиваются и накапливают электрические заряды, которые могут вызвать разряд молнии. Масштабирование по пространству и времени позволяет предположить, что в начале истории Земли было меньше разрядов молнии, что уменьшает вероятность образования пребиотических молекул.
"Если разряды молнии были ответственны за производство пребиотических молекул, важно получить очень хорошее теоретическое понимание того, что произошло", - сказал Кён. Главный вопрос все еще остается: "Откуда берутся все эти пребиотические молекулы?"
Исследование строго смоделировало самые ранние стадии удара молнии - искры, с которых начинаются удары - поэтому Кён и его коллеги считают, что следующим шагом будет моделирование целых ударов молнии и объединение этого с моделями атмосферной химии. В совокупности эти исследования могут дать более полное представление о том, как молния могла быть связана с пребиотическими молекулами.
