Faíscas entre gotículas de água podem ter começado a vida como a conhecemos
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As primeiras moléculas necessárias para vida Na Terra, poderia ter sido criado quando pequenos filmes de “microlightning” entre gotas de água despertaram as reações químicas necessárias.
“Esta é uma nova maneira de pensar em como os blocos de construção da vida foram formados”, diz Richard Zare na Universidade de Stanford, na Califórnia.
Houve um buraco duradouro em nosso conhecimento sobre o origem da vidaespecificamente como os gases simples reagiram para criar moléculas orgânicas com carbono e nitrogênio unidos, como proteínas e enzimas, nas quais a vida como a conhecemos depende.
“Se você olhar para os gases que as pessoas pensavam estar no início da Terra, elas não contêm ligações de nitrogênio carbono”, diz Zare. “São gases como metano, água, amônia e nitrogênio”.
Experimentos por Stanley Miller e Harold Urey Em 1952, revelou que a eletricidade poderia transformar a água e esses gases nas moléculas orgânicas necessárias, mas sua hipótese period que a energia elétrica veio de raios.
No entanto, a baixa probability de raio Atingir uma alta concentração de gases nas extensões diluídas dos oceanos ou da atmosfera significa que muitas pessoas nunca ficaram convencidas de que estava por trás do surgimento da vida na Terra cerca de 4 bilhões de anos atrás.
Agora, Zare e seus colegas pulverizaram gotículas de água em uma mistura de metano, dióxido de carbono, amônia e gás nitrogênio-e mostrou que pode resultar na formação de moléculas orgânicas com ligações de carbono-nitrogênio, sem nenhuma fonte de eletricidade externa necessária.
Funciona porque as gotículas no spray de água produzem pequenas cargas elétricas, diz Zare. “As gotículas menores são carregadas negativamente, as maiores são cobradas positivamente”, diz ele. Isso se deve a algo chamado efeito Lenard, no qual gotículas de água, como as de uma cachoeira, colidem e quebram, gerando uma carga elétrica.
O que a equipe descobriu usando câmeras de alta velocidade, no entanto, foi que, quando as gotículas de oposição se aproximam o suficiente, pequenos flashes de eletricidade Pule entre eles, que Zare chama de microlightning.
É muito parecido com a maneira como a eletricidade estática é gerada, ou o raio é construído e descarregado em nuvens. “Quando as gotículas de água entram em nanômetros umas das outras, você obtém um campo elétrico e esse campo elétrico causa a quebra”, diz ele.
Os flashes de microlightning carregavam energia suficiente-cerca de 12 eletrônicos-para fazer as moléculas de gás perder um elétron e reagir entre si, gerando moléculas orgânicas com ligações de nitrogênio carbono, incluindo cianeto de hidrogênio, a glicina de aminoácidos e uracil, um dos componentes de RNA.
“É surpreendente para mim que o microlightning possa iniciar a química começando com nitrogênio. No entanto, as observações relatadas são atraentes ”, diz Veronica Vaida na Universidade do Colorado Boulder. “Isso traz um papel novo e ainda não relatado para a água na origem da vida.”
O trabalho implica que pequenas faíscas feitas com ondas ou cachoeiras quebrando seriam suficientes para fornecer os produtos químicos necessários para a vida começar neste planeta, diz Zare.
Os sprays de água são onipresentes e geralmente pousam em rochas, o que permitiria que os produtos químicos orgânicos se acumulassem em suas fendas, diz ele. A área secaria e se afastava novamente. Sabe-se que esses ciclos de seco úmido fazem com que moléculas mais curtas se combinem ou polimerizem em mais longas.
“O estudo sugere que o microlightning teria sido abundante nos ambientes ricos em água da Terra e pode ter conduzido a química prebiótica, especialmente onde outras fontes de energia, como raios ou radiação UV, foram escassas”, diz Kumar Vanka no Laboratório Nacional de Química em Pune, Índia.
Vaida acha que o trabalho também tem implicações para a busca por vida extraterrestre, que é frequentemente guiada procurando a presença de água em outros planetas ou luas. Talvez tenhamos que procurar lugares que permitam que pequenas gotículas de água colidam, diz ela.
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