ใหม่ การวิจัย แสดงให้เห็นว่าอนุภาคเหล็กจากอุกกาบาตหรือเถ้าภูเขาไฟอาจกระตุ้นปฏิกิริยาเคมีที่ก่อตัวเป็นส่วนประกอบสำคัญของสิ่งมีชีวิตบนโลกเมื่อกว่า 4 พันล้านปีก่อน
ฟอสซิลที่เก่าแก่ที่สุดเป็นพยานถึงการมีชีวิตอยู่ โลกประมาณว่ามีอายุระหว่าง 3,75 ถึง 4,28 พันล้านปีก่อน แต่ไม่มีใครทราบแน่ชัดว่าสิ่งมีชีวิตถือกำเนิดขึ้นบนโลกของเราอย่างไรและเมื่อใด วิธีหนึ่งในการตอบคำถามนี้คือการค้นหาว่าโครงสร้างทางเคมีที่สำคัญ ซึ่งก็คือสารประกอบอินทรีย์ที่รวมตัวกันเพื่อสร้างกรดอะมิโน โปรตีน และท้ายที่สุดคือสายโซ่ของ RNA และ DNA ก่อตัวขึ้นได้อย่างไร
นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์ว่ากระบวนการที่ใช้ในวิศวกรรมเคมีซึ่งเปลี่ยนคาร์บอนมอนอกไซด์และไฮโดรเจนเป็นไฮโดรคาร์บอน (โมเลกุลที่ทำจากอะตอมของคาร์บอนและไฮโดรเจน) โดยใช้อนุภาคโลหะเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา อาจสร้างส่วนประกอบของไฮโดรคาร์บอนต่อสิ่งมีชีวิตบนโลก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เรากำลังพูดถึงธาตุเหล็กที่อยู่ในอุกกาบาตในฐานะตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีศักยภาพ
มีการเสนอว่าอนุภาคเหล็กในเถ้าภูเขาไฟอาจมีบทบาท ดังนั้นนักวิจัยจึงทำการทดลองหลายชุดเพื่อทดสอบแนวคิดทั้งสอง
เชื่อกันว่าบรรยากาศช่วงต้นๆ โลก เป็นส่วนผสมที่เป็นพิษของมีเทน ไฮโดรเจนซัลไฟด์ และคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งมีคาร์บอนไดออกไซด์มากกว่าอากาศของเราถึง 200 เท่าในปัจจุบัน การทดลองโดยใช้อนุภาคจากอุกกาบาตที่เป็นเหล็ก เหล็กจากอุกกาบาตที่เป็นหิน และเถ้าจากภูเขาไฟเอตนาแสดงให้เห็นว่าเหล็กสามารถทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในการเปลี่ยนก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และไฮโดรเจนในบรรยากาศยุคแรกของโลกให้เป็นไฮโดรคาร์บอน รวมทั้งอะซีตัลดีไฮด์และฟอร์มาลดีไฮด์ได้อย่างไร สารประกอบอินทรีย์เหล่านี้เป็นหนึ่งในส่วนประกอบสำคัญของกรดไขมัน นิวคลีโอไทด์ของ DNA น้ำตาลและกรดอะมิโน
นอกจากนี้ ทีมงานได้ทดสอบปฏิกิริยาในสภาพแวดล้อมต่างๆ เนื่องจากไม่ทราบสภาพแวดล้อมที่แน่นอนของโลกในยุคแรกเริ่ม การระเบิดของภูเขาไฟในระดับที่มีนัยสำคัญจำเป็นต่อการสร้างตัวเร่งปฏิกิริยาให้เพียงพอ แต่ถ้าสูงเกินไป เถ้าถ่านจะบดบังแสงของดวงอาทิตย์ ทำให้อุณหภูมิลดลง การทดลองต้องใช้อุณหภูมิที่สูงกว่า 150°C เพื่อให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ และโลกที่มีอายุน้อย ซึ่งอาจจะเป็นหลายสิบล้านปีหลังจากการก่อตัวของดวงจันทร์เมื่อ 4,5 พันล้านปีก่อน ก็ยังคงร้อนอยู่มาก ในยุคนี้ ดาวเคราะห์ยังถูกถล่มอย่างหนักจากอุกกาบาตและดาวเคราะห์น้อย
แม้ว่าจะยังไม่ชัดเจนว่าอะไรคือแหล่งที่มาของตัวเร่งปฏิกิริยาที่โดดเด่น - อุกกาบาต หรือภูเขาไฟแบบจำลองนี้เข้าร่วมกับแบบจำลองอื่น ๆ ที่อธิบายถึงการก่อตัวของสิ่งมีชีวิต สิ่งเหล่านี้รวมถึงปฏิกิริยาเคมีในช่องระบายความร้อนที่อยู่ลึกลงไปบนพื้นมหาสมุทร การก่อตัวของโมเลกุลอินทรีย์ในห้วงอวกาศที่อุกกาบาตและดาวเคราะห์น้อยพัดมายังโลก รวมถึงการปลดปล่อยสายฟ้าในชั้นบรรยากาศที่อุดมด้วยไฮโดรคาร์บอนและแสงแฟลร์จากดวงอาทิตย์ อย่างไรก็ตาม สมมติฐานทั้งหมดอาจมีความสำคัญไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง
อ่าน: