A vida pode não ter começado com um raio dramático no oceano, mas com muitas trocas menores de "microrelâmpagos" entre gotículas de água de cachoeiras ou ondas quebrando.

Uma nova pesquisa da Universidade de Stanford mostra que água pulverizada em uma mistura de gases que se acredita estar presente na atmosfera primitiva da Terra pode levar à formação de moléculas orgânicas com ligações carbono-nitrogênio, incluindo uracila, um dos componentes do DNA e do RNA.

O estudo, publicado na revistaScience Advances , acrescenta evidências — e um novo ângulo — à muito disputada hipótese de Miller-Urey, que argumenta que a vida no planeta começou a partir de um raio . Essa teoria é baseada em um experimento de 1952 mostrando que compostos orgânicos poderiam se formar com a aplicação de eletricidade a uma mistura de água e gases inorgânicos.

No estudo atual, os pesquisadores descobriram que o spray de água, que produz pequenas cargas elétricas, pode fazer esse trabalho sozinho, sem necessidade de eletricidade adicional.

"Descargas microelétricas entre microgotículas de água com cargas opostas produzem todas as moléculas orgânicas observadas anteriormente no experimento Miller-Urey, e propomos que este seja um novo mecanismo para a síntese prebiótica de moléculas que constituem os blocos de construção da vida", disse o autor sênior Richard Zare, professor de Ciências Naturais Marguerite Blake Wilbur e professor de química na Escola de Humanidades e Ciências de Stanford.

Acredita-se que, por alguns bilhões de anos após sua formação, a Terra teve um turbilhão de substâncias químicas, mas quase nenhuma molécula orgânica com ligações carbono-nitrogênio, que são essenciais para proteínas, enzimas, ácidos nucleicos, clorofila e outros compostos que compõem os seres vivos hoje.

A forma como esses componentes biológicos surgiram há muito tempo intriga os cientistas, e o experimento Miller-Urey forneceu uma possível explicação: que um raio atingindo o oceano e interagindo com gases do planeta primitivo, como metano, amônia e hidrogênio, poderia criar essas moléculas orgânicas.

Críticos dessa teoria apontaram que os raios são muito raros e o oceano muito grande e disperso para que isso seja uma causa realista.

Zare, junto com os acadêmicos de pós-doutorado Yifan Meng e Yu Xia, e o aluno de pós-graduação Jinheng Xu, propõem outra possibilidade com esta pesquisa. A equipe primeiro investigou como gotículas de água desenvolveram cargas diferentes quando divididas por um spray ou respingo.

Eles descobriram que gotículas maiores frequentemente carregavam cargas positivas, enquanto as menores eram negativas. Quando as gotículas de cargas opostas se aproximavam umas das outras, faíscas saltavam entre elas. Zare chama isso de "microrelâmpagos", já que o processo está relacionado à maneira como a energia é acumulada e descarregada como relâmpagos nas nuvens. Os pesquisadores usaram câmeras de alta velocidade para documentar os flashes de luz, que são difíceis de detectar com o olho humano.

Embora os pequenos flashes de microrelâmpagos possam ser difíceis de ver, eles ainda carregam muita energia. Os pesquisadores demonstraram esse poder enviando jatos de água em temperatura ambiente para uma mistura de gases contendo nitrogênio, metano, dióxido de carbono e gases de amônia, que se acredita estarem todos presentes na Terra primitiva.

Isso resultou na formação de moléculas orgânicas com ligações carbono-nitrogênio, incluindo cianeto de hidrogênio, o aminoácido glicina e uracila.

Os pesquisadores argumentam que essas descobertas indicam que não foram necessariamente os raios, mas as pequenas faíscas produzidas pelas ondas ou cachoeiras que deram início à vida neste planeta.

"Na Terra primitiva, havia jatos de água por todo lugar — em fendas ou contra rochas, e eles podem se acumular e criar essa reação química", disse Zare. "Acho que isso supera muitos dos problemas que as pessoas têm com a hipótese de Miller-Urey."

A equipe de pesquisa de Zare se concentra em investigar o poder potencial de pequenos pedaços de água, incluindo como o vapor de água pode ajudar a produzir amônia, um ingrediente essencial em fertilizantes , e como gotículas de água produzem espontaneamente peróxido de hidrogênio .

"Normalmente pensamos na água como algo benigno, mas quando ela é dividida na forma de pequenas gotas, ela é altamente reativa", disse ele.