بر اساس یک مطالعه جدید، اولین اشکال حیات روی زمین میلیاردها سال پیش احتمالا بر اثر صاعقه شکل گرفته است.

دانشمندان دانشگاه لیدز و دانشگاه ییل در ایالات‌متحده معتقدند که ممکن است یک کوینتیلیون (یک میلیون به توان پنج) رعد و برق کمک کرده باشد تا فسفر موردنیاز برای ظهور حیات آزاد شود.

تحقیقات آن‌ها درکی را از فرايند بالقوه تشکیل مولکول‌های زیستی و منشأ اولین زندگی میکروبی بر روی زمین و حیات بالقوه فرازمینی در سیارات سنگی مشابه ارائه می‌دهد. فسفر، بخشی اساسی از ساختار حیات است. این ماده، هسته فسفری دی‌ان‌ای و آر‌ان‌ای را تشکیل می‌دهد که ماده ژنتیک در موجودات زنده است. فسفر همچنین یکی از اجزای مهم غشای سلولی است.

در اوایل حیات زمین، این عنصر شیمیایی در داخل مواد معدنی غیرقابل‌حل در آب، خارج از دسترسی فرایندهای زیستی قرار داشت. تاکنون تصور عمومی دانشمندان بر این بوده است که شهاب سنگ‌هایی که در اوایل حیات زمین آن را بمباران کردند، مسئول اصلی فراهم کردن فسفر «زیست‌پذیر» هستند. برخی از شهاب سنگ‌ها حاوی ماده معدنی فسفر به نام «شرایبرسایت» هستند که محلول در آب است. بنابراین، فرضیه این بود که زندگی با آن‌ها شکل گرفته است.

وقتی یک صاعقه به زمین برخورد می‌کند، می‌تواند با ایجاد حرارت فوق‌العاده و گاهی اوقات بخار کردن سطح سنگ، سنگ‌های شیشه‌ای به نام فولگوریت ایجاد کند و فسفر مسدود مانده در داخل آن را آزاد کند. در نتیجه، این فولگوریت‌ها می‌توانند حاوی شرایبرسایت باشند.

محققان بر اساس ترکیب اتمسفر آن زمان تعداد صاعقه‌ها بین ۴.۵ تا ۳.۵ میلیارد سال پیش را تخمین زده‌اند و محاسبه کرده‌اند که چه مقدار شرایبرسایت بر اثر آن صاعقه‌ها می‌توانسته آزاد شده باشد. دامنه بالای این تخمین گویای امکان وقوع یک کوینتیلیون صاعقه و تشکیل سالانه یک میلیارد فولگوریت است.

در نهایت حدود ۳.۵ میلیارد سال پیش فسفر آزادشده ناشی از صاعقه از مقدار فسفر آزادشده شهاب‌سنگ‌ها فراتر رفت. این تقریبا همان زمانی است که قدیمی‌ترین فسیل‌های شناخته شده از ظهور میکروب‌ها خبر می‌دهد.

بنجامین هس، دانشجوی تحصیلات تکمیلی دانشگاه ییل در علوم زمین و سیاره و نویسنده اصلی این تحقیق، گفت: «بنابراین، صاعقه ممکن است مسئولیت قابل توجهی در ظهور حیات بر روی زمین داشته باشد. برخلاف اثرات شهاب سنگ که به طور تصاعدی در طول زمان کاهش می‌یابد، حملات صاعقه می‌تواند با یک نرخ پایدار در طول تاریخ یک سیاره رخ دهد. این بدان معنا است که برخورد رعد و برق ممکن است مکانیسم بسیار مهمی برای تامین فسفر مورد نیاز برای ظهور حیات در سایر سیارات مانند زمین پس از نادر شدن برخورد شهاب سنگ باشد.»

محققان یک نمونه فوق‌العاده بزرگ و بکر فولگوریت را بررسی کرده‌اند که هنگام برخورد صاعقه به حیاط خانه‌ای در گلن الین در ایالت ایلینوی، خارج از شیکاگو، تشکیل شد. این نمونه نشان می‌دهد که فولگوریت‌ها مقادیر قابل توجهی از شرایبرسایت را در خود دارند.

جیسون هاروی، دانشیار ژئوشیمی دانشگاه لیدز و یکی از نویسندگان این مطالعه، گفت: «تحقیقات ما نشان می‌دهد که تولید فسفر قابل دسترس در اثر صاعقه دست کم گرفته شده است و این مکانیسم یک منبع مداوم از فسفر مناسب برای شروع حیات را فراهم می‌کند.» 

از جمله موادی که برای حیات ضروری تلقی می‌شوند می‌توان به آب، کربن ، هیدروژن، نیتروژن، اکسیژن، گوگرد و فسفر به همراه منبع انرژی اشاره کرد.

دانشمندان بر این باورند که اولین موجودات زنده باکتری‌مانند در آب‌های زمین به وجود آمده‌اند، اما بحث درباره زمان وقوع این مسئله و اینکه آیا این امر در آب‌های گرم و کم‌عمق یا در آب‌های عمیق‌تر در منافذ آتشفشانی عمق اقیانوس‌ها اتفاق افتاده است، هنوز در جریان است.

هس گفت: «این مدل» که منظورش آزادشدن فسفر به واسطه رعد و برق است، «فقط برای تشکیل زمینی حیات مثلا در آب‌های کم‌عمق قابل استفاده است. فسفر افزوده شده از برخورد صاعقه در عمق اقیانوس‌ها با توجه به اندازه آن احتمالا قابل اغماض خواهد بود.»

این تحقیق روز سه‌شنبه در مجله نیچر «کامیونیکیشنز» منتشر شد. این مطالعه متکی بر آزمایش‌های انقلابی در دانشگاه شیکاگو در سال ۱۹۵۳ و ۱۹۵۴ است. در آن آزمایش‌ها دانشمندان از جرقه برق برای تشکیل اسیدهای آمینه از مولکول‌های غیر‌آلی استفاده کردند.

گزارش تکمیلی توسط دیگر خبرگزاری‌ها