Дослідники з Технічного університету Данії змоделювали появу блискавок при різних складах атмосфер, які формувалися протягом розвитку Землі. Виявилося, що раніше це природне явище спостерігалося набагато рідше.
У новому дослідженні вчені відзначають, що склад ранньої Землі ускладнював утворення блискавок, що могло збільшити час, необхідний для утворення і накопичення пребіотичних молекул, важливих для життя.
Дослідники відзначили, що електрони поводяться по-різному в атмосфері, що складається з метану і аміаку, і в атмосфері, що складається в основному з вуглекислого газу і молекулярного азоту. Логічно припустити, що і розряди блискавки будуть поводитися по-різному, що може вплинути на ймовірність утворення пребіотичних молекул на ранній Землі. Однак мало хто моделював, як розряди блискавки змінюються в різних атмосферних умовах.
Щоб побачити, як часто електрони та молекули газу могли зіткнутися в двох варіантах атмосфери ранньої Землі, дослідники моделювали ймовірність розряду – це перший етап при ударі блискавки. Вони виявили, що в атмосфері, що складається з вуглекислого газу і азоту, домогтися цього набагато складніше.
«В атмосфері, багатій азотом і вуглецем, для виникнення розряду потрібні більш сильні електричні поля», — зазначив Крістоф Кен, вчений з Національного космічного інституту при технічному університеті Данії, який очолював дослідження.
Моделі показали, що в атмосфері з вуглекислого газу та азоту для розряду потрібно приблизно на 28% більш сильне електричне поле, оскільки молекули газу і електрони з меншою ймовірністю стикаються і накопичують електричні заряди. Масштабування по простору і часу дозволяє припустити, що на початку історії Землі було менше розрядів блискавки, що зменшує ймовірність утворення пребіотичних молекул.
У дослідженні моделювали ранні стадії удару блискавки, тому Кен і його колеги вважають, що наступним кроком буде моделювання ударів блискавки і об’єднання цього з моделями атмосферної хімії. У сукупності ці дослідження можуть дати більш повне уявлення про те, як блискавка могла бути пов’язана з пребіотичними молекулами.