Такие часто видели на болотах и кладбищах
На протяжении сотен лет фольклор пытался объяснить блуждающие огоньки — мимолетные вспышки пламени, которые иногда можно увидеть над болотами и кладбищами в темное время суток. Ученые давно подозревали, что эти вспышки возникают из-за горючего метана, который образуется при разложении органических веществ. Но было непонятно, как этот газ может воспламеняться.
Новое исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, предполагает, что крошечные вспышки молний, возникающие между микроскопическими пузырьками, могут вызывать явление, которое иногда называют «фонарь из тыквы».
Ричард Зейр (Richard Zare), химик из Стэнфордского университета, и его коллеги изучали, как крошечные пузырьки размером от нанометра до микрометра могут генерировать сильные электрические поля, вызывая реакции.
Когда на границе между водой и воздухом образуются пузырьки разного размера, заряды на их поверхностях разделяются: отрицательные заряды накапливаются на пузырьках меньшего размера, а на пузырьках большего размера накапливаются положительные заряды. Это создает электрические поля на небольших расстояниях, которые вызывают вспышки микромолний, когда заряды пытаются уравновесить друг друга.
Химик задался вопросом, могут ли эти электрические разряды объяснить появление блуждающих огоньков. Чтобы выяснить это, команда Зейра сконструировала машину с погружным соплом, которое выдувало микропузырьки метана и воздуха в воду. Высокоскоростные камеры фиксировали крошечные вспышки света при столкновении пузырьков.
Вспышки возникали даже при закачке только воздуха, что позволяет предположить, что микроразряды возникали в результате разделения зарядов, а не самопроизвольного воспламенения метана. Однако при наличии пузырьков метана наряду с воздухом количество света увеличивалось, а температура повышалась. Команда также зафиксировала ультрафиолетовое излучение, соответствующее флуоресценции формальдегида, который образуется при горении метана.
Грэм Кукс (Graham Cooks), химик из Университета Пердью, говорит, что химические реакции, запускаемые микропузырьками, могут оказаться гораздо более масштабным и всеобъемлющим явлением. Он говорит, что его команда уже использует разновидность подхода Заре для одновременного запуска тысяч отдельных химических реакций в надежде открыть новые способы синтеза соединений.
Команды ученых также показали, что реакции с участием пузырьков могут создавать связи между аминокислотами для образования пептидов, а также связи между нуклеиновыми кислотами для образования полинуклеотидов, которые являются важнейшими строительными блоками для жизни.
Поскольку микропузырьки были распространены на ранней Земле повсеместно, по словам Заре, они могли стать теми искрами, которые привели к образованию биомолекул, необходимых для жизни, без участия атмосферных молний, о которых говорится в знаменитых экспериментах Миллера — Юри по изучению происхождения жизни. Тем не менее на данный момент этот вывод для ученых остается несколько сомнительным.
Недавно химики сделали другое открытие — они выяснили, что Луна ржавеет из-за влияния с Земли.
