We weten allemaal dat astronomie gewoon geweldig is - en vrijwel alles dat interessant is in de wereld, verbindt op de een of andere manier terug met astronomie en ruimtevaartwetenschap. Hier denk ik aan zwaartekracht, draadloos internet en natuurlijk oorthermometers. Maar zou het niet geweldig zijn als we de hele oorsprong van het leven ook aan de astronomie zouden kunnen toeschrijven? Blijkbaar kunnen we dat - en het draait allemaal om kosmische straling.
Drie belangrijke kanshebbers voor hoe het allemaal begon zijn:
1) Diepte-openingen in de oceaan, met warmte, water en veel chemie die wegkwijnen, maakten de willekeurige creatie van een zelfreplicerende kristallijne verbinding mogelijk, die, omdat het zichzelf repliceerde, snel een omgeving met beperkte grondstoffen ging domineren. Van daaruit gingen, omdat het niet perfect zelfreplicerend was, bepaalde vormen die iets efficiënter waren in het gebruik van die beperkte middelen domineren over andere vormen en yada, yada;
2) Er is iets aangekomen op een komeet of asteroïde. Dit is de panspermia-hypothese, die het probleem een stap terug duwt, omdat het leven nog ergens anders moest beginnen. Een beetje zoals de hele God-hypothese eigenlijk. Desalniettemin is het een geldige optie; en
3) Het Miller-Urey-experiment toonde aan dat als je een simpele mix van water, methaan, ammoniak en waterstof met een elektrische vonk, ongeveer gelijk aan een bliksemschicht in de prebiotische atmosfeer van de vroege aarde, je ongeveer 15% van de aanwezige koolstof omzet in die anorganische atmosfeer tot organische verbindingen, met name 22 aminozuursoorten. Van deze basis wordt aangenomen dat er een zelfreplicerend molecuul is ontstaan en vandaar ... nou, zie punt 1).
Extra ondersteuning voor de Miller-Urey-optie komt van de analyse van ‘oude’ genen, zijnde genen die gemeenschappelijk zijn voor een grote verscheidenheid aan verschillende soorten en die daarom waarschijnlijk zijn overgedragen van een gemeenschappelijke vroege voorouder. Het is gebleken dat deze oude genen bij voorkeur coderen voor aminozuren die kunnen worden geproduceerd in het Miller-Urey-experiment, omdat het de enige aminozuren zijn die beschikbaar zouden zijn geweest voor vroege aardse organismen. Pas later kwam een veel grotere set aminozuren beschikbaar toen volgende generaties organismen begonnen te leren hoe ze deze konden synthetiseren.
Desalniettemin beweren Elykin en Wolfendale dat de beschikbare vonkenergie die wordt opgewekt in een gemiddelde bliksemstorm niet voldoende zou zijn geweest om de reacties van het Miller-Urey-experiment te genereren en dat er een extra factor nodig is om de bliksem in de vroege atmosfeer van de aarde op de een of andere manier te versterken. Dit is waar kosmische straling binnenkomt.
Hoewel veel kosmische straling wordt opgewekt door zonneactiviteit en de meeste niet ver in de atmosfeer doordringen, kunnen kosmische stralingdeeltjes met hoge energie, die over het algemeen van buiten het zonnestelsel afkomstig zijn, elektronenluchtdouches creëren. Deze ontstaan doordat een deeltje van een kosmische straal in botsing komt met een atmosferisch deeltje dat een cascade van geladen pionen produceert, die vervallen in muonen en vervolgens in elektronen - wat resulteert in een dichte verzameling elektronen die tot twee kilometer of minder boven het aardoppervlak naar beneden storten.
Zo'n dichte elektronenluchtdouche zou een bliksemstorm met hoge energie kunnen initiëren, versterken en aanhouden en de onderzoekers stellen voor dat dit het begin was, misschien toen het vroege zonnestelsel meer dan vier miljard jaar geleden voorbij een oeroude supernova-gebeurtenis dreef.
Geweldig.
