Sonneneruptionen könnten der Katalysator für das Leben auf der Erde gewesen sein. Eine neue Studie widerlegt frühere Studien, die behaupteten, Blitze seien die Energiequelle für die Bildung präbiotischer Moleküle.
Lange vor der Geburt des Lebens war die Erde eine Kugel aus Stein. Nach einer Reihe von Meteoritenschauern, Vulkanausbrüchen und anderen übernatürlichen Ereignissen tauchten die frühesten Lebensformen auf, die wir heute als mikroskopisch kleine Organismen kennen. Historische Beweise und Fossilien, die ihre Spuren auf Felsen und anderen Formationen hinterlassen haben, sagen uns, dass das Leben vor mindestens 3,5 Milliarden Jahren begann. Die Umweltbedingungen, die zur Komplikation der chemischen Zusammensetzung der Erde führten, wurden jedoch nicht ausreichend untersucht.
Eine neue Studie, die im Peer-Review-Journal Life veröffentlicht wurde, legt nahe, dass die ersten Bausteine des Lebens möglicherweise als Ergebnis aktiver Eruptionen der jungen Sonne entstanden sind. Ein internationales Forscherteam hat herausgefunden, dass hochenergetische Partikel, die von Superflares auf der Sonne emittiert werden, dazu beigetragen haben, organische Moleküle – Aminosäuren und Carbonsäuren, die Grundbausteine von Proteinen und organischem Leben – in der Erdatmosphäre zu erzeugen.
Frühe Forschungen vom 1800. Jahrhundert bis zum späten 20. Jahrhundert konzentrierten sich auf Blitze als Quelle komplexer Chemikalien, die zu präbiotischen Molekülen führten. Aber diese Studie zeigte, dass energiereiche Teilchen von der Sonne eine effizientere Energiequelle sind als Blitze.
„Das war eine große Entdeckung“, sagte Volodymyr Hayrapetyan, ein herausragender Astrophysiker am Goddard Space Flight Center der NASA und Mitautor der Abhandlung. „Diese komplexen organischen Moleküle können aus den Grundbestandteilen der frühen Erdatmosphäre synthetisiert werden.“
Im Jahr 2016 war Hayrapetyan Co-Autor einer weiteren Studie, die zeigte, dass die Sonne während des Hadaikum-Stadiums, also der Zeit der frühen Erdentstehung, um etwa 30 % dunkler war. Aber die Intensität der solaren Superflares war viel größer. Superflares sind starke Eruptionen, die wir heute nur alle 100 Jahre sehen, aber als sich die Erde zum ersten Mal bildete, wären sie alle 3-10 Tage einmal aufgetreten. Eine Studie aus dem Jahr 2016 deutete darauf hin, dass Superflares auf der Sonne regelmäßig mit der Erdatmosphäre kollidierten und chemische Reaktionen auslösten.
Hayrapetyan und ein Team internationaler Wissenschaftler schufen ein Gasgemisch – nämlich Kohlendioxid, molekularen Stickstoff, Wasser und unterschiedliche Mengen an Methan – das der frühen Erdatmosphäre entsprach. Um die Frage zu beantworten: „Was war das – Blitz oder Sonneneruption?“, erstellten sie zwei Simulationen. Zunächst feuerten sie Gasgemische mit Protonen ab, die Sonnenteilchen nachahmten. In einer anderen Simulation bombardierten sie Gasgemische mit Funkenentladungen, die einen Blitz simulierten.
Sie fanden heraus, dass mit Protonen befeuerte Gasgemische, die 0,5 % Methan enthielten, höhere Mengen an Aminosäuren produzierten als Funkenentladungen, die eine Methankonzentration von mindestens 15 % erforderten, bevor Aminosäuren gefunden werden konnten.
Wissenschaftler sind zu dem Schluss gekommen, dass die junge Sonne eine bedeutende Rolle bei der Entstehung der Vorläufer des Lebens gespielt haben könnte.
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