Исследователи из Технического университета Дании смоделировали появление молний при разных составах атмосфер, которые формировались в течение развития Земли. Оказалось, что раньше это природное явление наблюдалось намного реже.
В новом исследовании ученые отмечают, что состав ранней Земли затруднял образование молний, что могло увеличить время, необходимое для образования и накопления пребиотических молекул, важных для жизни.
Исследователи отметили, что 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, исследователи смоделировали вероятность разряда — это первый этап при ударе молнии. Они обнаружили, что в атмосфере, состоящей из углекислого газа и азота, добиться этого намного сложнее.
«В атмосфере, богатой азотом и углеродом, для возникновения разряда нужны более сильные электрические поля», — отметил Кристоф Кен, ученый из Национального космического института при Техническом университете Дании, возглавлявший исследование.
Модели показали, что в атмосфере из углекислого газа и азота для разряда требуется примерно на 28% более сильное электрическое поле, поскольку молекулы газа и электроны с меньшей вероятностью сталкиваются и накапливают электрические заряды. Масштабирование по пространству и времени позволяет предположить, что в начале истории Земли было меньше разрядов молнии, что уменьшает вероятность образования пребиотических молекул.
В исследовании смоделировали ранние стадии удара молнии, поэтому Кен и его коллеги считают, что следующим шагом будет моделирование 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.
Читать далее
Спустя десять лет работы ученые усомнились в стандартной модели физики
Внутри Земли есть еще «планета»: как она спасла зарождающуюся жизнь
Старые клетки перепрограммировали, и они стали моложе на 30 лет: как это работает