Найти в Дзене
Мы внутри физики

Вулканические молнии и зарождение жизни на Земле

Одним из возможных вариантов зарождения жизни на Земле и появления многообразных органических явлений является синтез органических соединений при разрядах молний в столбе вулканического пепла. Поднимающаяся из жерла вулкана мелкораздробленная пыль конвективными потоками выносится наверх и в результате трибоэлектрических процессов зарядки частиц (те есть зарядки посредством терния) создаются условия для возникновения молниевых разрядов. В это время на поверхности пылевых частиц могут рождаться разнообразные органические соединения. То есть пылевые частицы являются катализаторами химических реакций в столбе вулканического пепла.
Но как именно происходит образование молний в такой системе? Для этого, как и в обычной грозовой туче, должно появиться разделение зарядов, которое создаст необходимое электрическое поле для пробоя и возникновения молнии. Только здесь в отличие от обычных дождевых туч с поляризованными каплями воды разделение зарядов создается заряженными пылевыми частицами.



Одним из возможных вариантов зарождения жизни на Земле и появления многообразных органических явлений является синтез органических соединений при разрядах молний в столбе вулканического пепла. Поднимающаяся из жерла вулкана мелкораздробленная пыль конвективными потоками выносится наверх и в результате трибоэлектрических процессов зарядки частиц (те есть зарядки посредством терния) создаются условия для возникновения молниевых разрядов. В это время на поверхности пылевых частиц могут рождаться разнообразные органические соединения. То есть пылевые частицы являются катализаторами химических реакций в столбе вулканического пепла.



Но как именно происходит образование молний в такой системе? Для этого, как и в обычной грозовой туче, должно появиться разделение зарядов, которое создаст необходимое электрическое поле для пробоя и возникновения молнии. Только здесь в отличие от обычных дождевых туч с поляризованными каплями воды разделение зарядов создается заряженными пылевыми частицами. Под воздействием коллективных потоков они определённым образом распределяются в пепло-газовой туче наверху столба вулканического пепла и создают разность потенциалов, в результате чего происходит электрический пробой и возникает молния.

-2


Скорость пепло-газовой струи составляет 100- 260 м/с. Быстрый вынос частиц пепла в области с пониженной температурой обеспечивает сохранность синтезированных при начальных высоких давлениях и температурах органических соединений. При этом больше выбросы частиц концентрируют частицы в ограниченном объёме, что увеличивает вероятность протекания реакций в газовой среде и на поверхности пылевых частиц.


В итоге получается, чтоб такой системе создается возможность возникновения органических соединений, являющихся предшественниками необходимых для возникновения жизни соединений из простейших органических и неорганических веществ в условиях молниевого разряда в туче вулканического пепла.

Похожие механизмы были рассмотрены в экспериментах Миллета и Юри в 1953-1954 годах, когда в смеси из простейших газов (метана, аммиака, монооксида углерода, водорода) и паров воды при воздействии на них искрового разряда (своего рода молнии) получались органические вещества, в том числе различные аминокислоты. Данный эксперимент являлся верификацией абиогенной теории происхождения жизни (то есть синтеза органических соединений из неорганических) при воздействии на систему высокоэнергетичных источников.

-3


Вулканические газы и пылевые частицы в системе столба вулканического пепла создают еще большее разнообразие и являются триггером для зарождения жизни и синтеза еще более сложных органических соединений на ранней Земле.

-4


Но это одна из допустимых гипотез зарождения жизни, вполне возможно, что разгадка тайны возникновения жизни на земле кроется в совокупности таких гипотез. Например, пыль может служить триггером для синтеза органических соединений в хвостах метеороидов. А дальнейшее накопление более сложных соединений уже может происходить непосредственно на поверхности Земли (как и в случае вулканических молний). То есть здесь работают несколько гипотез вместе – и гипотеза панспермии, то есть принесения уже готовых органических соединений метеорных телах из космоса и их дальнейшее преобразование в условиях земной атмосферы.