การโจมตีมากกว่าหนึ่งพันล้านครั้งต่อปีน่าจะเป็นองค์ประกอบสำคัญสำหรับสิ่งมีชีวิต
แม้แต่ฟ้าผ่าก็มีบันทึกฟอสซิล กระแสไฟที่วาบบนท้องฟ้าในช่วงเวลาสั้นๆ เป็นเหตุการณ์ชั่วคราว ที่นี่และหายไปในพริบตา แต่บางครั้งฟ้าผ่าก็กระทบพื้นภายใต้สภาวะที่การปล่อยประจุจะสร้างระบบคล้ายรากของดินที่หลอมละลาย นักธรณีวิทยารู้จักกลุ่มของท่อแตกแขนงว่า ฟุลกูไรต์ และแร่รูปแบบพิเศษนี้ ซึ่งเป็นวัตถุคล้ายแร่ที่ไม่ก่อตัวเป็นผลึก อาจให้ข้อมูลที่สำคัญเกี่ยวกับประวัติขององค์ประกอบที่จำเป็นสำหรับชีวิต
ทุกชีวิตต้องการฟอสฟอรัส Benjamin Hess นักธรณีวิทยาจากมหาวิทยาลัยเยลกล่าวว่าองค์ประกอบทางเคมีนี้ถูกใช้ในชีวโมเลกุลเช่น DNA, RNA และไขมันที่ประกอบเป็นเยื่อหุ้มเซลล์ ความต้องการฟอสฟอรัสที่แพร่หลายนี้ทำให้ผู้เชี่ยวชาญตั้งสมมติฐานว่าฟอสฟอรัสที่อุดมสมบูรณ์จะต้องมีความสำคัญต่อการเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตยุคแรกสุดของโลก แต่คำถามก็คือที่ชีวิตได้รับอุปทาน
จนถึงขณะนี้ ดูเหมือนว่าโลกอาจได้รับฟอสฟอรัสที่จำเป็นโดยอุกกาบาตบางชนิด ซึ่งมีแร่ชไรเบอร์ไซต์อยู่เป็นจำนวนมาก ซึ่งเป็นแร่ธาตุที่ผลิตฟอสฟอรัสจำนวนมากเมื่อเปียก การทดลองในห้องปฏิบัติการแสดงให้เห็นว่าฟอสฟอรัสจากแหล่งนี้สามารถสร้างโมเลกุลอินทรีย์พื้นฐานที่สิ่งมีชีวิตอาศัยได้อย่างไร แต่ตอนนี้ Hess และเพื่อนร่วมงานได้แนะนำแหล่งอื่นสำหรับ schreibersite ที่จำเป็นสำหรับชีวิตที่จะเกิดขึ้น จากการวิจัยของพวกเขาซึ่งตีพิมพ์ในวันนี้ในNature Communicationsแร่อาจไม่ได้มาจากอุกกาบาต แต่มาจากฟ้าผ่า
“โครงการนี้เริ่มต้นด้วยโชคดีฟ้าผ่า” เฮสส์กล่าว ขณะเรียนปริญญาตรีที่วิทยาลัย Wheaton ในรัฐอิลลินอยส์ เฮสส์เล่าว่า มีฟ้าผ่าลงมาที่ทรัพย์สินของใครบางคนในเมืองเกล็น เอลลินที่อยู่ใกล้เคียง โดยบังเอิญ การโจมตีครั้งนี้ได้สร้างรังของฟูลกูไรต์ ซึ่งเจ้าของทรัพย์สินได้บริจาคให้กับวิทยาลัยวีตันเพื่อการศึกษา มันเป็นโอกาสที่ดีสำหรับเฮสส์ ตัวอย่าง Fulgurite ไม่ใช่เรื่องแปลก แต่ก็ยังไม่ได้รับการศึกษาเป็นอย่างดี “พวกมันยังค่อนข้างลึกลับ” เฮสส์กล่าว
ในที่สุด ระหว่างที่มหาวิทยาลัยลีดส์ในอังกฤษ เฮสส์ก็ออกเดินทางเพื่อดูว่าสายฟ้าของโครงสร้างแร่ชนิดใดสร้างขึ้นเมื่อมันเปลี่ยนดินให้เป็นฟูลกูไรต์ ด้วยความช่วยเหลือของนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยลีดส์ Jason Harvey และ Sandra Piazolo Hess สามารถรับ fulgurite ได้ภายใต้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด ภายใต้กำลังขยายที่สูง นักวิทยาศาสตร์เห็นทรงกลมประหลาดภายในฟุลกูไรต์และสงสัยว่ามันคืออะไร ทีมงานพบว่าจุดเล็กๆ เหล่านี้คือ Fe3P หรือ schreibersite
Hess กล่าวว่า “เมื่อฉันได้ตระหนักถึงบทบาทของ schreibersite ในต้นกำเนิดของชีวิต จุดเน้นของการวิจัยของเราก็เปลี่ยนไปอย่างสิ้นเชิง” Hess กล่าว จากสิ่งที่ทราบเกี่ยวกับโลกยุคแรกเริ่มและความต้องการของชีวิต นักวิจัยได้ปรับสมมติฐานเกี่ยวกับอุกกาบาต Hess กล่าวว่า “เราแสดงให้เห็นว่าสายฟ้าฟาดสามารถก่อให้เกิด schreibersite จำนวนมากได้จริง เทียบได้กับปริมาณที่อุกกาบาตให้มาบนโลกยุคแรก”
สิ่งมีชีวิตบนโลก เท่าที่นักวิจัยสามารถแยกแยะได้ ถือกำเนิดขึ้นเมื่อ 3.5 พันล้านปีก่อน นั่นเป็นช่วงเวลาที่ยากลำบากในการศึกษา โดยหินที่เก่าแก่ค่อนข้างหายากบนพื้นผิวโลก อย่างไรก็ตาม จากที่ผู้เชี่ยวชาญประมาณการเกี่ยวกับอดีตอันไกลโพ้นซึ่งเกิดฟ้าผ่าในวันนี้ เฮสส์และเพื่อนร่วมงานเสนอว่า ณ ที่ใดก็ตามระหว่างหนึ่งพันล้านถึงห้าพันล้านครั้งบนโลกตอนต้นต่อปี ส่งผลให้จำนวนเมฆสู่พื้นดินสูงขึ้น ฟ้าผ่ามากกว่าที่นักวิทยาศาสตร์นับบนโลกทุกวันนี้ การโจมตีเหล่านี้บางส่วนจะทำให้เกิดฟูลกูไรท์ ซึ่งจะถูกย่อยสลายเพื่อปล่อยฟอสฟอรัสออกสู่สิ่งแวดล้อม ทำให้ได้รับธาตุจำนวนมากสำหรับชีวิตในวัยเด็ก เฮสส์กล่าวว่าแหล่งที่มาของฟอสฟอรัสที่มีอยู่บนโลกและดาวเคราะห์คล้ายโลกอื่นๆ ไม่จำเป็นต้องผูกติดกับอุกกาบาต
Danna Qasim นักธรณีวิทยาจาก NASA Cosmic Ice Laboratory ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษากล่าวว่า “ผู้เขียนได้เสนอกรณีที่น่าเชื่อถือว่าการโจมตีด้วยฟ้าผ่ามีความสำคัญต่อการมีส่วนร่วมของ schreibersite บนโลกยุคแรก” การค้นพบนี้ไม่ได้หมายความว่าอุกกาบาตโบราณไม่สำคัญ Schreibersite จากอุกกาบาตมักจะมีโลหะนิกเกิล บันทึก Qasim ซึ่งดูเหมือนว่าจะมีความสำคัญในการทำให้ปฏิกิริยาของ schreibersite และสามารถให้ฟอสฟอรัสเริ่มก่อตัวเป็นโมเลกุลอินทรีย์
สมมติฐานใหม่ของเฮสเป็นเพียงส่วนหนึ่งของภาพรวมเท่านั้น หินที่เกิดจากฟ้าผ่าเหล่านี้เป็นส่วนหนึ่งของประวัติศาสตร์โลกมาเป็นเวลาหลายพันล้านปี และเกือบจะแน่นอนว่ามีเบาะแสเพิ่มเติมเกี่ยวกับต้นกำเนิดของชีวิตและวิวัฒนาการในยุคแรกๆ รูปร่างที่แตกแขนงของพวกมันให้แรงบันดาลใจแก่นักวิทยาศาสตร์ “ในฐานะนักธรณีวิทยา ฉันได้ตรวจสอบหินจำนวนมาก” เฮสส์กล่าว “และฉันไม่เคยเห็นแร่ธาตุใดเหมือนที่พบในฟูลกูไรท์”
