水滴中的“微闪电”可能引发了地球上的生命
在早期的地球上，海浪和瀑布的喷水很可能很常见。一项新的研究表明，这些细小的液滴可能会产生放电或“微发光”，从而产生生命所需的有机化合物。来源：uux.cn/iStock/desifoto
（神秘的地球uux.cn）据斯坦福大学：生命可能不是从一场戏剧性的闪电袭击海洋开始的，而是从瀑布或破碎的波浪中水滴之间的许多较小的“微闪电”交换开始的。
斯坦福大学的一项新研究表明，喷入被认为存在于地球早期大气中的气体混合物中的水可以导致形成具有碳氮键的有机分子，包括DNA和RNA的成分之一尿嘧啶。
这项发表在《科学进展》杂志上的研究为备受争议的米勒-尤里假说提供了证据和新的角度，该假说认为地球上的生命始于雷击。该理论基于1952年的一项实验，该实验表明，当对水和无机气体的混合物施加电时，可以形成有机化合物。
在目前的研究中，研究人员发现，产生小电荷的喷水可以自行完成这项工作，不需要额外的电力。
“带相反电荷的水微滴之间的微放电产生了之前在米勒-尤里实验中观察到的所有有机分子，我们提出这是构成生命基石的分子的益生元合成的一种新机制，”资深作者、斯坦福大学人文科学学院Marguerite Blake-Welbur自然科学教授和化学教授Richard Zare说。
Microlightning的力量和潜力
在地球形成后的几十亿年里，人们认为地球上有一系列化学物质，但几乎没有碳氮键的有机分子，而碳氮键对蛋白质、酶、核酸、叶绿素和其他构成当今生物的化合物至关重要。
这些生物成分是如何产生的长期以来一直困扰着科学家，米勒-尤里实验提供了一种可能的解释：闪电击中海洋并与甲烷、氨和氢气等早期行星气体相互作用，可以产生这些有机分子。
该理论的批评者指出，闪电太罕见，海洋太大太分散，这不是一个现实的原因。
Zare与博士后学者孟逸凡和于霞以及研究生徐金恒一起提出了这项研究的另一种可能性。该团队首先研究了水滴在被喷雾或飞溅物分开时如何产生不同的电荷。
他们发现，较大的液滴通常带有正电荷，而较小的液滴则带有负电荷。当带相反电荷的液滴相互靠近时，它们之间会产生火花。Zare称之为“微闪电”，因为这一过程与云中闪电的能量积累和释放方式有关。研究人员使用高速相机记录了人眼难以察觉的闪光。
尽管微闪光的微小闪光可能很难看到，但它们仍然携带着大量的能量。研究人员通过将室温水喷雾到含有氮气、甲烷、二氧化碳和氨气的气体混合物中来证明这种能量，这些气体都被认为存在于早期地球上。
这导致了具有碳氮键的有机分子的形成，包括氰化氢、氨基酸甘氨酸和尿嘧啶。
研究人员认为，这些发现表明，这不一定是雷击，而是冲击波或瀑布产生的微小火花在这个星球上引发了生命。
Zare说：“在早期的地球上，到处都是水喷雾——进入裂缝或对着岩石，它们会积聚并产生这种化学反应。”。“我认为这克服了人们对米勒-尤里假说的许多问题。”
Zare的研究团队专注于研究少量水的潜在力量，包括水蒸气如何帮助产生肥料中的关键成分氨，以及水滴如何自发产生过氧化氢。
他说：“我们通常认为水是无害的，但当它以小水滴的形式分裂时，水的反应性很强。”。
