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Sulla Terra primordiale cadevano meno fulmini: c'è un legame con l'origine della vita?

Un esperimento rivela che 4 miliardi di anni fa l'atmosfera era meno favorevole alla formazione di fulmini. Spieghiamo perché c'è un nesso con la teoria dei fulmini e della nascita delle prime forme viventi. 

L'origine della vita è uno di grandi misteri di questo Pianeta: come sono nate le prime molecole organiche, e perché si sono aggregate in forme sempre più complesse? Qual è stata la scintilla che ha trasformato una manciata di elementi chimici nelle prime forme di vita? Una delle ipotesi più accreditate coinvolge proprio una scintilla: l'idea, avanzata per la prima volta negli anni Cinquanta, è che a fare da catalizzatore ai primi processi di formazione di molecole organiche siano stati i fulmini che colpirono la Terra primordiale.

Ora, questa ipotesi è stata testata un'altra volta in laboratorio, utilizzando nuove informazioni sulla composizione dell'atmosfera terrestre di quattro miliardi di anni fa - ed è stato scoperto che, al tempo, i fulmini erano molto più rari di oggi, e difficili da far "scattare": lo studio è pubblicato su Geophysical Research Letters.

L'atmosfera primordiale. I primi a proporre l'idea che siano stati lampi e fulmini a catalizzare la nascita della vita furono, negli anni Cinquanta, i chimici americani Stanley Miller e Harold Urey. Secondo loro, l'atmosfera della Terra primordiale era composta prevalentemente da metano e ammoniaca; i due sperimentarono la loro idea ricreando questa mistura di gas in bottiglie di vetro "bombardate" poi da scariche elettriche, che sono state rianalizzate nel 2007 dimostrando di aver prodotto circa 20 diversi aminoacidi.

Un risultato incoraggiante che però è stato messo in discussione con il passare del tempo. Sono soprattutto le teorie sulla composizione dell'atmosfera primordiale che sono cambiate: negli anni Novanta, per esempio, James Kasting ha proposto una nuova teoria secondo la quale l'atmosfera di 4 miliardi di anni fa conteneva principalmente anidride carbonica e azoto, non metano e ammoniaca.

meno fulmini. Christoph Köhn della Technical University of Denmark ha messo alla prova questa teoria concentrandosi in particolare sulla fase iniziale di formazione di un fulmine, la scintilla (creata da una serie di collisioni a catena tra elettroni) che dà origine al fenomeno. Köhn ha provato a generare un fulmine in tre diverse bottiglie sigillate: una contenente una miscela di gas che corrisponde a quella della Terra primordiale secondo Miller e Urey, una con la miscela proposta da Kasting, e infine una contenente l'attuale atmosfera terrestre.

Quello che ha scoperto è che, nelle condizioni proposte da Kasting, ci vogliono campi elettromagnetici più forti per generare un fulmine; questo significa che quattro miliardi di anni fa ce n'erano molti di meno. Secondo Köhn, potrebbe voler dire che, se è vero che la vita sulla Terra si è formata letteralmente a colpi di fulmine, ci è voluto più tempo di quanto pensassimo, perché c'era meno energia a disposizione di quanto credessimo finora.

4 maggio 2022 Gabriele Ferrari
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