Анализ вулканических пород выявил большое количество соединений азота, которые почти наверняка образовались в результате вулканической молнии. Этот процесс мог бы обеспечить азот, необходимый для развития и процветания первых форм жизни.
Азот является ключевым компонентом аминокислот, которые образуют белки, от которых зависит вся жизнь. Хотя газообразного азота много, растения не могут преобразовать его в пригодную для использования форму, как это делают углекислый газ.
Вместо этого растения получают большую часть азота от бактерий, которые способны «фиксировать» газ, превращая его в соединения азота, такие как нитрат. Однако на момент возникновения жизни азотфиксирующих бактерий не существовало, говорит Слиман Бекки из Университета Сорбонны в Париже, поэтому на ранней стадии должен был существовать небиологический источник.
Молния от грозы является одним из возможных источников. Сегодня при этом образуется относительно небольшое количество нитратов, но, возможно, это было важно на ранних этапах истории Земли. Знаменитый эксперимент Миллера-Юри, проведенный в 1950-х годах, продемонстрировал, что молнии в ранней атмосфере Земли могли производить соединения азота, включая аминокислоты.
Теперь Бекки и его коллеги показали, что другим источником могли быть молнии, возникающие в облаках пепла во время некоторых извержений вулканов.
Когда они собрали вулканические отложения в Перу, Турции и Италии, исследователи поначалу были удивлены, обнаружив в некоторых слоях большое количество нитратов. Изотопный анализ этих нитратов показал, что они имеют атмосферное происхождение и не выбрасываются вулканами. Но Бекки говорит, что эти количества были слишком велики, чтобы их могла образовать молния во время грозы. «Эта сумма была действительно удивительной», — говорит он. «Это действительно огромно». Это означает, что нитраты, вероятно, образовались в результате вулканической молнии.
«Если посмотреть на различные варианты, то наиболее вероятной будет вулканическая молния», — говорит Бекки. «Мы знаем, что во время мощного извержения вулкана возникает много молний».
Тэмсин Мэзер из Оксфордского университета говорит, что вывод команды имеет смысл. «Мы ожидаем, что извержения вулканов, подобные тем, которые изучались в статье, будут генерировать значительные молнии, поэтому вполне возможно, что вулканические молнии могли стать причиной этого сигнала».
Было высказано предположение, что жизнь впервые возникла вокруг вулканов, и результаты команды показывают, что в этой среде могло быть изобилие соединений азота, говорит Бекки.
Стоит отметить, что идея о том, что вулканические молнии сыграли ключевую роль в возникновении жизни, не нова. Джеффри Бада из Океанографического института Скриппса в Калифорнии ранее показал, что вулканическая молния, проходящая через вулканические газы, может производить такие молекулы, как аминокислоты.
