大規模な火山噴火による落雷が地球上の生命の起源となった可能性がある

地球の大気の約 78% は窒素で構成されています。しかし、この元素が存在する形態 (強く結合した 2 つの原子から構成される) は、分離して他の元素と結合して硝酸塩を形成する場合にのみ生命にとって有益になります。

いくつかの初期の理論研究では、火山雷が地球の初期の前生物環境における窒素固定に寄与した可能性があるとすでに提案されていましたが、地質学的証拠はまだ不足していました。

火山雷は噴火によって放出された火山灰の雲の中で発生し、噴煙の中に静電気が発生します。

今回、国際研究チームが米国科学アカデミー紀要（ PNAS ）誌に発表した研究では、地質学的分析を通じて、火山の噴火による雷が地球上の生命の起源となった可能性があることが示唆された。

火山の雷がどのようにして生命を誕生させたのでしょうか?

現在、細菌などの一部の微生物は窒素ガスを「固定」し、硝酸塩などの化合物に変換することができます。しかし、地球の歴史の初期には、非生物学的な何かがそのプロセスを開始したに違いありません。「生命が進化したときには窒素固定細菌は存在しなかったので、最初から非生物学的起源があったに違いありません」と、この研究の共著者であるスリマン・ベッキ氏（ソルボンヌ大学、パリ）は述べた。

そこで光線が活躍します。この高エネルギーの自然現象には窒素原子を分解する能力があり、窒素原子は酸素と結合して窒素酸化物 (NOx) を形成し、最終的には硝酸塩 (NO3) を形成します。そして、大規模な火山噴火の際には、雷が大量に発生することが知られています。

この研究によると、窒素固定は大気中の窒素を生物学的に同化可能な形態に変換するため、生命にとって不可欠なプロセスであるという。

研究者らは、、の大規模な爆発的噴火による火山堆積物を分析し、一部の層に大量の硝酸塩が見つかったことに驚いた。多同位体酸素を含む地球化学分析により、この硝酸塩は火山雷による大気中の窒素固定による酸化の最終生成物であることが示された。「しかし、本当に驚いたのはその価値です。それは本当に巨大です」とベッキーは言いました。したがって、すべてのことから、硝酸塩はおそらく火山雷によって生成されたことがわかります。