Мерцания над кладбищами и болотами давно обросли легендами: их связывали и с танцующими костями, и с парящими душами умерших, и с призрачными огнями, сбивающими с толку путешественников. Ученые подозревали, что свечения возникают из-за горючего газа метана, который выделяется при разложении органики. Однако как именно загорался газ, остается загадкой. Новые исследования показывают, что причина может быть в крошечных молниях, которые перемещаются между мини-пузырьками.
Ричард Заре из Стэнфордского университета и его коллеги-ученые изучают, как пузырьки размером от нанометров до микрометров могут генерировать сильные электрические поля. Работа опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
По словам ученых, когда на границе раздела воды и воздуха образуются пузырьки разных размеров, у них разделяются заряды — отрицательные накапливаются на более мелких пузырьках, а более крупные заряжены положительно. Из-за этого и появляются электрические поля на небольших расстояниях, они и вызывают вспышки маленьких молний.
Исследователи хотели понять, могут ли эти вспышки и быть теми самыми «блуждающими огоньками». Чтобы это выяснить, команда Заре разработала аппарат с соплом, которое выпускало в воду микропузырьки метана и воздуха. При столкновении пузырьков возникали мини-молнии — их зафиксировали сверхточные камеры. Вспышки происходили даже при подаче только воздуха. Это позволяет предполагать, что маленькие молнии возникают из-за разделения зарядов, а не самовозгорания метана.
При этом ученые заметили, что если рядом с воздухом были пузырьки метана, свечение становилось сильнее, а температура повышалась. Также было заметно ультрафиолетовое свечение, похожее на флуоресценцию формальдегида, который образуется при горении метана.
Как пишет Science, подход команды Заре используют и другие ученые, например группа Грэма Кукса из университета Пердью. Они запускают тысячи отдельных химических реакций, чтобы получить новые способы синтеза соединений. Обе команды также показали, что реакции пузырьков могут создавать связи между аминокислотами для образования пептидов и между нуклеиновыми кислотами для создания полинуклеотидов. Вещества являются важными для появления жизни.
Ученые полагают, что микропузырьки и их вспышки могли дать начало биомолекулам, необходимым для жизни, так они были распространены по всей Земле с ранних времен. Эти процессы могли происходить без атмосферных молний, вызванных экспериментами Миллера-Юри по происхождению жизни.
Ранее Наука Mail рассказывала про новую идею о том, что произошло до Большого взрыва.
