Считается, что в течение первой пары миллиардов лет после формирования на Земле существовало множество химических веществ, но практически не было азотосодержащих органических соединений, необходимых для белков, ферментов, нуклеиновых кислот, хлорофилла и многого другого, из чего состоят живые существа.

Этапы химической эволюции и появление биологических компонентов долгое время озадачивали ученых. Одно из возможных объяснений загадке возникновения органических молекул из неорганических, предложил эксперимент Миллера — Юри, проведенный в середине прошлого века: причиной могла стать молния, бьющая в океан и взаимодействующая с ранними планетарными газами, такими как метан, аммиак и водород. Критики этой теории указывали на то, что грозы с молниями слишком редкое явление, а океан слишком велик, чтобы считать это объяснение правдоподобным.

Другое объяснение нашлось у ученых из Стэнфордского университета. Исследуя механизм возникновения разных зарядов в каплях воды при их разделении распылением или всплеском, они обнаружили, что более крупные капли часто несли положительный заряд, а более мелкие — отрицательный. Когда противоположно заряженные капли сближались, между ними проскакивали искры. Исследователи назвали это «микромолнией» из-за сходства с процессом накопления энергии в облаках, сообщает Stanford Mews.

Для фиксации вспышек света, которые трудно обнаружить человеческим глазом, исследователи использовали высокоскоростные камеры. Облако крошечных капель воды комнатной температуры они направили в газовую смесь, содержащую азот, метан, углекислый газ и аммиак, которые, как считается, присутствовали на ранней Земле. Это привело к образованию органических молекул со связями углерод-азот, в том числе, цианистого водорода, аминокислоты глицина и урацила.

Эти результаты свидетельствуют о том, что толчком к зарождению жизни на нашей планете не обязательно были разряды молний — достаточно крошечных искр, возникающих от удара волны.

«На ранней Земле брызги воды были повсюду — в расщелинах или на камнях — и они могли накапливаться и вызывать эту химическую реакцию, — сказал Ричард Заре, старший автор исследования. — Я думаю, это снимает многие вопросы, которые возникают у людей по поводу гипотезы Миллера — Юри».

В недавнем исследовании ученые утверждают, что наполнение Вселенной водой произошло в результате взрыва первых сверхновых уже через 100–200 млн лет после Большого взрыва. Это открытие меняет прежние представления о постепенном накоплении кислорода.