TLDR: Nová hypotéza navrhuje, že rané polární oblasti Země mohly fungovat jako přírodní iontový reaktor, který mohl vytvářet prebiotické látky. Víc hir.

Polární záře obvykle bereme jako krásnou diskošku, která nám dovolí sdílet přátelům na socky snímky prakticky identické s klasikou Tři černoši v tunelu. Možná ale tahle šou mohla být jednou z ingrediencí pro vznik života!

Nová hypotéza v BioSystems totiž míní, že polární záře mohly organizovat chemické reakce důležité pro vznik života. Studie vychází z premisy, že mladé Slunce bylo aktivnější než dnes a paleomagnetické důkazy naznačují, že Země měla fungující geodynamo už před více než 3,4 miliardy let. Magnetické pole tedy mohlo směrovat část energetických částic ze Slunce do vysokých zeměpisných šířek.

„Na co by to bylo?“

Když takové částice narazí do atmosféry s dusíkem, oxidem uhličitým, vodní párou a dalšími plyny, mohou vznikat ionty, radikály, excitované molekuly a sekundární elektrony. Dřívější experimenty ukázaly, že energetické částice za prebioticky plausibilních podmínek mohou produkovat aminokyseliny, karboxylové kyseliny i organické prekurzory!

Práce proto navrhuje, že aurorální pásy mohly tvořit přírodní iontový reaktor – tedy reakční systém, kde magnetické pole opakovaně koncentrovalo energii do omezených oblastí. To je důležitý rozdíl oproti představě, že energie jen tak náhodně mlátí do celé planety jako kosmický kladivář. Tady by magnetické pole fungovalo jako směrovač – částice ze Slunce by opakovaně dopadaly do podobných regionů a vytvářely tam chemicky aktivnější prostředí.

„Takže život vznikl v polární záři?“

Ne. Hypotéza netvrdí, že život vznikl v polární záři. Řeší, zda aurorální pásy mohly dodávat energii a prostorový řád chemii, která později vedla k životu. Produkty z horní atmosféry by pak mohly sestupovat dolů aerosoly, cirkulací nebo srážkami. Život jako takový ale pak vznikl na povrchu v přílivových kalužích – nebo alternativně mohly tyhle srandy končit až na dně moře v případě, že místem vzniku života byli hlubokomořští černí kuřáci.

V polárním ledu, chladných prostředích či primordiálních kalužích by se rozpuštěné látky mohly koncentrovat ve zbytkové kapalině při mrznutí, což by dalo šanci dalším reakcím. Led je v tomhle překvapivě užitečný – když voda mrzne, některé látky se vytlačují do menších kapes kapaliny, kde jejich koncentrace roste. A chemie má koncentrace tuze ráda.

„To se ale nedá dokázat, ne?“

Jde sice jen o hypotézu, nikoliv hotový objev – teze je však zároveň do určité míry testovatelná! Laboratorní experimenty mohou vystavit raně pozemské směsi realistickým tokům elektronů a iontů, modely mohou spočítat ukládání energie a geologie může hledat chemické či izotopové vzorce u dávných vysokých šířek. Kdyby se podařilo najít match, mohlo by jít o silný argument pro model polárky jakožto významné ingredience pro život.

Byl by to i potenciálně jeden z filtrů pro vznik života – aktivní geologii obvykle bereme jako věc nutnou až pro rozvinutější život, pro biosféry totiž není úplně optimální, když kontinenty sedí na peci. Sekundárně hraje magnetosféra samože i roli při ochraně (i primitivního) života před kosmickým zářením. Tady by se ale dynamo vylouplo jakožto kritická ingredience pro samotný vznik života. A to nám může nám to doslova líp posvítit na dávné podmínky Země!

[Ladislav Loukota]

Vědátor vznikl jako spinoff spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd, dnes jej provozuje spolek Hyperion Media. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – kontaktní mail je [email protected]