地球上の生命の始まりは落雷がきっかけだったのか？ -

惑星の地表はまるでSF映画のように荒々しく、荒涼としていた。小惑星の爆発と火山噴火によって、地球は最も原始的な生命体でさえ生存不可能な状態に陥っていた。ところが、落雷によってすべてが一変した。少なくとも、理論上の話である。

このギャラリーをクリックして、さらに詳しく見ていこう。

© Getty Images

生命の起源 -

生命の起源とは何か？これは人類が解き明かそうとしてきた最大の疑問の一つである。しかし、科学者たちは驚くべき理論を持っている。

© Getty Images

論文を発表 -

ハーバード大学の科学者チームが、科学誌「米国科学アカデミー紀要」に論文を発表した。彼らは、落雷が地球上の生命誕生のきっかけとなった可能性があると主張している。

© Getty Images

不活性ガス -

地球上に生命が誕生する以前、その大気は主に不活性ガスで構成されていた。つまり、大気の成分は「生命の構成要素」に不可欠な化学反応を起こさなかったということである。

© Shutterstock

有機分子 -

科学者たちは、地球上の生命を形成しただけでなく、生命を支えている複雑な有機分子を生み出す化学反応を特定しようとした。

© Shutterstock

生命の火花 -

研究によれば、「生命の火花」は落雷である可能性があり、「初期の地球」を科学活動の主要な温床に変えたという。

© Shutterstock

電気化学 -

科学者たちは、「雷誘発プラズマ電気化学」が、地球上の生命の生存を可能にした反応性の炭素と窒素の化合物を結びつけたきっかけだったのではないかと主張している。

© Shutterstock

自発的な出現 -

「核酸、タンパク質、代謝物」がどのようにしてほぼ自然発生的に出現したのかは、科学者にとって未だ解明されていない。この知見は地球上の生命の起源を解明するのに役立つだろう。

© Shutterstock

RNAワールド仮説 -

「水、可溶性電解質、一般的なガスが最初の整体分子を形成した」という考えは、RNAワールド仮説と呼ばれるものの一部である。

© Shutterstock

窒素と炭素 -

科学者たちは、生体分子が生き残ることができたのは、雷からもたらされた「アクセス可能な形態の窒素と炭素」によるものであると発見した。

© Shutterstock

初期の地球 -

研究者たちは、初期の地球の状態を再現するプラズマ電気化学実験を設計した。

© Shutterstock

シミュレーション -

彼らはこのシミュレーションを使用して、落雷が初期の地球の科学にどのような影響を与えたかを研究した。

© Shutterstock

高エネルギーの火花 -

この実験を通じて、科学者たちは数十億年前に起こったことと類似した「気相と液相の間の高エネルギー火花」を発生させた。

© Shutterstock

化合物に変換 -

この実験により、科学者たちは二酸化炭素や窒素などの安定した機体が反応性の高い化合物に変換される可能性があることを観察した。

© Shutterstock

変換が意味するもの -

これは何を意味するのか？二酸化炭素は一酸化炭素に変化し、ギ酸と窒素は硝酸塩、亜硝酸塩、アンモニウムイオンに変化する可能性があるということである。

© Shutterstock

さまざまな段階 -

科学者が観察したのは、これらの化学物質のガス相、液体相、個体相の間に濃度が存在する場合、これらの反応が最もよく起こりやすいということである。

© Shutterstock

効率的な相互作用 -

この集中は落雷が発生する場所で自然に発生するため、これらのインターフェース間の相互作用が最も効率的になる。

© Shutterstock

原材料 -

したがって、落雷は、初期の生命が生き残るだけでなく、発達するためい必要な「原材料」を提供する可能性がある。

© Shutterstock

分子の部分集合 -

これらの落雷を通じて、「異なる濃度」の「異なる分子の部分集合」が、生命の起源がどのように生じたかを調べるための可能性のある一筋を提供する。

© Shutterstock

一つのあり得る選択肢 -

科学者によると、雷は地球上の生命の誕生につながった可能性のある可能性の一つに過ぎない。他のエネルギー源と一致する過去の研究結果もある。

© Shutterstock

その他の貢献 -

紫外線、深海の噴出孔、火山、小惑星の衝突なども生体分子の形成に寄与したという主張もある。

© Shutterstock

大気、海洋、陸地 -

雷のユニークな点は「大気、海洋、陸地」がつながる「さまざまな境界面」を超えて移動できることだ。

© Shutterstock

化学経路 -

そのため、研究者たちは、雷がどのようにして地球上の生命の条件を提供する化学経路への道筋を与えたのかを観察した。

© Shutterstock

地質学的に関連する製品 -

この研究は、地球上の生命の起源を理解することに限定されるのではなく、電気化学反応が地質学的に関連する生成物中の窒素同位体比にどのような影響を与えるかということも研究するものである。

© Shutterstock

環境代替品 -

研究者たちは、これらの理論をエネルギー効率だけでなく、化学物質生産の環境に優しい代替手段の理解にも応用している。

© Shutterstock

グリーン化学プロセス -

電気化学反応の利用をさらに探求することで生まれた「グリーン化学プロセス」は、例えば、よりクリーンな形式で肥料を生産するのに利用できるようになる。

© Shutterstock

生産 -

この研究は、他の惑星での生命の探索、さらには生命の生成を理解するのにも貢献する可能性があるのだ。

© Shutterstock

他の惑星の生命 -

雷は木星（写真）や土星など、他の惑星でも観測されている。科学者が他の惑星の環境条件を再現できれば、雷がそれらの惑星の生命にどのような影響を与えるかを特定できるかもしれない。

© Shutterstock

生命の誕生 -

この研究は、地球上の生命がどのようにして誕生したのかを理解するための新たな視点を提供するだけでなく、電気化学プロセスをどのように利用して、私たちの日常生活を改善できるのかを理解するための新たな視点も提供する。

© Shutterstock

太陽系 -

この研究を主導したハーバード大学の研究チームは、太陽系外で何が起こり得るのかを解明できる可能性に期待を寄せている。

出典: (The Harvard Gazette)

© Shutterstock