כאשר גלים מתנפצים על סלעים או כאשר מפלים יוצרים רסס מים, טיפות מים זעירות מתפזרות באוויר. טיפות גדולות נוטות לשאת מטען חיובי, בעוד שהקטנות יותר נושאות מטען שלילי. כאשר טיפות בעלות מטענים מנוגדים מתקרבות זו לזו, מתרחשות ביניהן פריקות חשמליות מיקרוסקופיות – מיקרו-ברקים.
למרות שהם אינם נראים לעין בלתי מזוינת, פריקות אלה מכילות אנרגיה מספקת כדי להניע תגובות כימיות מורכבות, שעשויות להוביל להיווצרות מולקולות אורגניות.
כדי לבדוק את השערתם, החוקרים ערכו גרסה עדכנית של ניסוי מילר-יורי. הם יצרו תערובת גזים המדמה את האטמוספירה הקדומה של כדור הארץ – חנקן, מתאן, פחמן דו-חמצני ואמוניה – והתיזו לתוכה טיפות מים בטמפרטורת החדר. באמצעות מצלמות מהירות, הם תיעדו את היווצרות המיקרו-ברקים בין הטיפות.
התוצאות היו מפתיעות: עצם ההתזה של המים יצרה סביבה מיוננת, שאפשרה יצירת מולקולות אורגניות, כולל כאלה עם קשרי פחמן-חנקן – בהם מימן ציאנידי, גליצין ואוראציל.
מדוע זה משמעותי?
מולקולות אלו חיוניות לחיים כפי שאנו מכירים אותם. גליצין הוא חומצת אמינו, אחת מאבני הבניין של חלבונים, ואוראציל הוא רכיב מרכזי ב-RNA – מולקולה גנטית חשובה לצד ה-DNA. קשרי פחמן-חנקן הם בין המבנים הבסיסיים ביותר בכימיה אורגנית ונחשבים לאבני יסוד של החיים.
פרופ' ריצ'רד זאר, החוקר הראשי של המחקר, הסביר: "בכדור הארץ הקדום היו רסס מים בכל מקום – בסדקים בסלעים, על חופים – ואלה יכלו להניע תגובות כימיות באופן עקבי. אנו נוטים לחשוב על מים כעל חומר שקט ופסיבי, אך כאשר הם מתחלקים לטיפות זעירות, הם הופכים להיות תגובתיים ביותר ויכולים להפעיל כימיה מורכבת."