Припускають, що хаос блискавок, які пронизують небо, відігравав ключову роль у вивільненні таких елементів, як фосфор, роблячи його більш доступним для життя, що розвивалося на стародавній Землі. Тепер вчені знайшли геологічні докази того, що розряди блискавок, пов'язані з вулканічними подіями, могли також відігравати певну роль у фіксації азоту, роблячи його доступним і для біологічних процесів. Оскільки вважається, що колись Земля була значно більш вулканічно мінливою у свої молоді роки, це відкриття дозволяє припустити, що нестримний вулканізм міг мати вирішальне значення для виникнення життя, яким ми його знаємо. "Вперше значна кількість нітратів була виявлена у вулканічних відкладеннях, що утворилися внаслідок дуже потужних вибухових вивержень", - пише команда під керівництвом геолога Аделіни Ароскей з Університету Сорбонни. "Ці знахідки надають геологічну підтримку унікальній ролі субаеральних вибухових вивержень у високоенергоємних процесах, які були важливими для постачання будівельних блоків для життя під час його виникнення на Землі". https://youtu.be/AIG6bwkymKQ Якось, коли Земля була дикою та молодою, процеси на нашій планеті перетворили суміш інгредієнтів на речовини, необхідні для зародження життя. Однією з необхідних для життя речовин є азот - важлива поживна речовина для побудови білків, амінокислот і нуклеїнових кислот. Земля має величезні запаси азоту; близько 78 відсотків атмосфери складається з нього. Але біологія не може отримати доступ до нього в атмосферній формі молекулярного азоту, або N2; атоми азоту повинні бути розщеплені і приєднані до інших атомів, щоб утворити більш реакційноздатні сполуки, такі як нітрати або аміак. Тепер, коли існує життя, біологічні процеси, наприклад, у мікробах, що живуть у корінні рослин, можуть прискорити цей процес. Людські промислові технології також можуть закачувати азот і викачувати такі сполуки, як аміак, під дією навантаження на резервуар. Але до того, як з'явилося життя, потрібен був небіологічний процес, щоб запустити фіксацію азоту. І тут у гру вступає електрика - блискавка. Електричні розряди можуть фіксувати азот, як це було вперше встановлено в 1784 році. А оскільки блискавки є дуже поширеним явищем під час вивержень вулканів, викликаних величезними хмарами попелу, вчені вважали, що вулканічні блискавки могли відігравати певну роль у запуску азотного циклу ще до того, як життя проклало собі шлях у цьому світі. Експериментальні дослідження показали, що це було можливо, але геологічні докази фіксованого азоту, що утворився в результаті цього процесу, нечисленні. Ароскай та її команда знайшли ці докази у вигляді нітратів, вбудованих у давні вулканічні відкладення. Вони зібрали зразки з ряду вулканічних відкладень, що утворилися внаслідок вибухових вивержень у Туреччині та Перу, які відбулися між 1,6 і 20 мільйонами років тому, і шукали саме нітрати, які є кінцевим продуктом окиснення азоту. Вони виявили значні концентрації нітратів у всіх відібраних ними відкладеннях, з ознаками, які вказували на те, що більша частина нітратів утворилася під час виверження вулканів. Це, за словами дослідників, було вражаюче. Посмотреть эту публикацию в Instagram Публикация от Francisco Negroni (@francisconegroni_photographer) Вони також взяли зразки молодших вулканічних відкладів, віком приблизно від 75 000 до 55 000 років, що утворилися під час менш потужних вивержень; в них також були виявлені нітрати. Не було виявлено кореляції між віком відкладів і концентрацією нітратів, а це означає, на думку дослідників, що відкладення цих сполук не є результатом поступових процесів, які відбуваються протягом тривалого часу. Нітрати потрапляють у вулканічну породу одним махом. Концентрації сірки та хлору у відкладеннях також узгоджуються з вулканічним походженням. Усе це свідчить про те, що вулканічні блискавки можуть фіксувати азот у кількостях, достатньо значних для того, щоб відіграти роль у виникненні життя. І це може дати нам інструмент для інтерпретації інших покладів нітратів по всьому світу. Наприклад, у пустелі Атакама наявність нітратів пояснювали атмосферним осадженням, оскільки вважалося, що співвідношення ізотопів кисню неможливе при вулканічному осадженні. Результати дослідження показують, що такі зв'язки можливі при великих вибухових подіях. "Відкриття нітратів у вулканічних відкладеннях робить їх першим польовим доказом і геологічним архівом N-фіксації вулканічною блискавкою, і це може мати важливі наслідки", - пишуть дослідники. "Ми підрахували, що в середньому близько 60 тераграм азоту може бути зафіксовано під час великої вибухової події. Наші висновки натякають на унікальну роль, яку потенційно відіграють субаеробні вибухові виверження у постачанні необхідних інгредієнтів для виникнення життя на Землі".