Стародавні виверження розпорошили азот, необхідний для життя
Хімічний елемент з атомним номером 7 (Nitrogen) є важливим компонентом біологічних молекул. Таких, як білки і дезоксирибонуклеїнова кислота.
Блискавка розриває азот у повітрі на частини, дозволяючи йому входити у відповідну реакцію з киснем та іншими елементами. Мільйони років тому у наслідок вивержень вулканів-велетів на території сучасної Туреччини та Перу на Землю випали мільйони метричних тонн нітратів.
Ця поживна речовина могла бути отримана через вулканічну блискавку, повідомили дослідники 24 квітня на зустрічі Європейського союзу наук про Землю у Відні. Відомості передає медіаагенція "Останній Бастіон".
Відкриття підтверджує гіпотезу, що на початку історії нашої планети вулкани могли надати деякі матеріали, які уможливили появу життя. Із такими висновками виступив вулканолог Сорбоннського Університету Ерван Мартін.
«Азот складає близько 78% земної атмосфери. Проте його молекули у повітрі розділені на дві міцно пов'язані атоми, які будуть реагувати з іншими елементами та створювати форми азоту, корисні для життя, такі як нітрати. Деякі мікроби можуть розщеплювати молекули азоту та забезпечувати рослини й гриби "фіксованим азотом". Наші хіміки також можуть це робити, створюючи добрива. Але перш ніж могло виникнути життя, мав розпочати діяти якийсь небіологічний процес», – зазначив Ерван Мартін.
Зі слів фахового вулканолога, блискавиці – очевидний кандидат. Адже небесні електричні розряди надзвичайно потужні настільки, що здатні розірвати атоми азоту, які з'єднуватимуться з киснем, утворюючи оксиди азоту і, зрештою, нітрати.
«Блискавка під час грози, спричинена зіткненням і зарядом крижаних частинок, щодня розділяє молекули азоту. Але з низькою швидкістю й поширюється на великі площі. Вулканічні шлейфи, в яких частинки пилу зіштовхуються і заряджаються, можуть створювати локальні блискавки приголомшливої інтенсивності. Наприклад, за один день виверження вулкана Хунґа-Тонґа Хунґа-Хаапай в Індонезії у 2022 році відбулося близько 400 000 викидів», – пояснює співробітник Сорбоннського Університету.
Навіть така велика кількість блискавок утворює відносно невелику кількість нітратів. Але рідкісні потужні виверження, які трапляються раз на 100 000 років або близько того, можуть створити набагато більше, ніж передбачають дослідники.
Ідея про те, що такі події здатні виробляти та відкладати багато нітратів, не нова, каже Мартін, але досі ніхто не вивчав вміст азоту у вулканічних відкладах у результаті цих вивержень. Його група досліджувала поствулканічні пласти в Туреччині та Перу, пов'язані з 10 вибуховими виверженнями, які відбулися між 20 мільйонами та 1 мільйоном років тому.
«Відносно сухий клімат цих місць допомагає гарантувати, що будь-які нітрати, які утворилися давно і розчиняються у воді, досі не повністю перетворилися на луг. Навпаки виявилося, що зафіксований рівень нітратів містить атоми кисню із різною масою у пропорції, аналогічною до пропорції трьох атомів кисню, що становлять кожну молекулу озону в повітрі. Це показує, що нітрати утворилися в атмосфері, а не через якийсь там процес на Землі», – додав французький вулканолог.
Ґрунтуючись на своїх вибірках, команда Ервана Мартіна підрахувала, що кожне виверження загалом відкладало близько 60 мільйонів тонн нітратів. Блискавки над вулканічними островами, зокрема, посприяли появі життя ще до того, як континенти були повністю сформовані.
Між тим, як уже повідомляв "Останній Бастіон", науковці запропонували добувати цінні метали із магми вулканів. Вона одночасно може допомагати виробляти геотермальну енергію.
