Un'illustrazione della Terra primitiva, come sarebbe apparso circa 4 miliardi di anni fa. Credito:Lucy Entwisle
I fulmini erano importanti quanto i meteoriti nel creare le condizioni perfette per l'emergere della vita sulla Terra, dicono i geologi.
I minerali trasportati sulla Terra dai meteoriti più di 4 miliardi di anni fa sono stati a lungo considerati ingredienti chiave per lo sviluppo della vita sul nostro pianeta.
Gli scienziati credevano che quantità minime di questi minerali fossero state portate anche sulla Terra primordiale attraverso miliardi di fulmini.
Ma ora i ricercatori dell'Università di Leeds hanno stabilito che i fulmini erano altrettanto significativi dei meteoriti nell'esecuzione di questa funzione essenziale e nel permettere alla vita di manifestarsi.
Dicono che questo dimostra che la vita potrebbe svilupparsi su pianeti simili alla Terra attraverso lo stesso meccanismo in qualsiasi momento se le condizioni atmosferiche sono giuste. La ricerca è stata condotta da Benjamin Hess durante i suoi studi universitari presso l'Università di Leeds presso la School of Earth and Environment.
Il signor Hess e i suoi mentori stavano studiando un campione eccezionalmente grande e incontaminato di fulgurite, - una roccia creata quando un fulmine colpisce il suolo. Il campione si è formato quando un fulmine ha colpito una proprietà a Glen Ellyn, Illinois, STATI UNITI D'AMERICA, nel 2016, e donato al dipartimento di geologia del vicino Wheaton College.
I ricercatori di Leeds erano inizialmente interessati a come si forma la fulgurite, ma sono rimasti affascinati dallo scoprire nel campione di Glen Ellyn una grande quantità di un minerale di fosforo molto insolito chiamato schreibersite.
Il campione di fulgurite scavato a Glen Ellyn, Illinois. Credito:Benjamin Hess
Il fosforo è essenziale per la vita e svolge un ruolo chiave in tutti i processi vitali, dal movimento alla crescita e alla riproduzione. Il fosforo presente sulla superficie della Terra primitiva era contenuto in minerali che non possono dissolversi in acqua, ma schreibersite può.
signor Hess, ora un dottorato di ricerca studente alla Yale University, ha dichiarato:"Molti hanno suggerito che la vita sulla Terra abbia avuto origine in acque superficiali poco profonde, seguendo il famoso concetto di "piccolo stagno caldo" di Darwin.
"La maggior parte dei modelli di come la vita potrebbe essersi formata sulla superficie terrestre invoca meteoriti che trasportano piccole quantità di schreibersite. Il nostro lavoro trova una quantità relativamente grande di schreibersite nella fulgurite studiata.
"I fulmini colpiscono frequentemente la Terra, il che implica che il fosforo necessario per l'origine della vita sulla superficie terrestre non si basa esclusivamente sui colpi di meteoriti.
"Forse più importante, questo significa anche che la formazione della vita su altri pianeti simili alla Terra rimane possibile molto tempo dopo che gli impatti di meteoriti sono diventati rari".
Il team stima che i minerali di fosforo prodotti dai fulmini abbiano superato quelli dei meteoriti quando la terra aveva circa 3,5 miliardi di anni, che è circa l'età dei primi microfossili conosciuti, rendendo i fulmini significativi nell'emergere della vita sul pianeta.
Per di più, i fulmini sono molto meno distruttivi dei colpi di meteoriti, il che significa che era molto meno probabile che interferissero con i delicati percorsi evolutivi in cui la vita potrebbe svilupparsi.
Il campione di fulgurite scavato a Glen Ellyn, Illinois. Credito:Benjamin Hess
La ricerca, intitolato Il fulmine colpisce come uno dei principali facilitatori della riduzione del fosforo prebiotico sulla Terra primitiva, è pubblicato oggi (VEDI EMBARGO) in Comunicazioni sulla natura .
La School of Earth and Environment ha finanziato il progetto nell'ambito di uno schema che consente la ricerca guidata dagli studenti universitari utilizzando strutture analitiche di fascia alta.
Dottor Jason Harvey, Professore Associato di Geochimica nella Scuola di Terra e Ambiente di Leeds, e Sandra Piazolo, Professore di Geologia Strutturale e Tettonica nella Scuola di Terra e Ambiente, ha guidato il signor Hess nel progetto di ricerca.
Il Dr. Harvey ha detto:"Il primo bombardamento è un evento irripetibile del sistema solare. Quando i pianeti raggiungono la loro massa, la consegna di più fosforo dalle meteore diventa trascurabile.
"Fulmine, d'altra parte, non è un evento così unico. Se le condizioni atmosferiche sono favorevoli alla generazione di fulmini, elementi essenziali per la formazione della vita possono essere consegnati alla superficie di un pianeta.
"Questo potrebbe significare che la vita potrebbe emergere su pianeti simili alla Terra in qualsiasi momento".
Il professor Piazolo ha dichiarato:"La nostra entusiasmante ricerca apre le porte a diversi futuri percorsi di indagine, compresa la ricerca e l'analisi approfondita della folgorite fresca in un ambiente simile alla Terra primitiva; analisi approfondita dell'effetto del riscaldamento istantaneo su altri minerali per riconoscere tali caratteristiche nel record di roccia, e un'ulteriore analisi di questa fulgurite eccezionalmente ben conservata per identificare la gamma di processi fisici e chimici all'interno.
"Tutti questi studi aiuteranno ad aumentare la nostra comprensione dell'importanza della fulgurite nel cambiare l'ambiente chimico della Terra nel tempo".