Були знайдені докази існування на Землі природних ядерних реакторів. і деякі вчені стверджують, що наша планета могла мати набагато більше таких формувань в давнину. Є також підстави вважати, що і на інших планетах могли існувати випадково сформовані ядерні реактори, хоча явних доказів поки немає. Якщо вони все ж існували, великі обсяги енергії і радіації, викинуті такими реакторами, могли створити ускладнені ефекти для будь-якого життя, розвивалася на нашій планеті або в інших світах.
Природні ядерні реактори з'являються, коли поклади радіоактивного елемента урану накопичуються в одному місці і довільно викликають самопідтримується ланцюгову реакцію, в якій уран розщеплюється в процесі під назвою «розпад», виробляючи інші елементи. Реакція виділяє великий обсяг енергії. Залежно від оточуючих умов ця енергія може виявитися або корисної або вкрай шкідливою для розвитку життя.
Єдиний відомий приклад природного ядерного реактора на Землі був виявлений в регіоні Окло африканської держави Габон в 1972 році. Французькі шахтарі помітили, що отримані ними зразки урану вироблені до рідкісного ізотопу урану 235, єдиного зустрічається в природі матеріалу на Землі, здатного підтримувати реакції розпаду. Було таке враження, що матеріал вже пройшов через ядерну реакцію і був відпрацьований.
Насправді це саме той варіант розвитку подій, який обгрунтований дослідженнями. Вчені вважають, що виявлені скупчення урану 235 перейшли в критичний стан близько 2 мільярдів років тому і вступили в реакцію розпаду саме так, як це відбувається в зроблених людьми ядерних реакторах.
«Наскільки нам відомо, є докази формування і роботи тільки одного природного реактора, в Габоні, але це демонструє можливість таких явищ, і наші підрахунки вказують, що такі події були набагато ймовірніше в ранній історії Землі», - пояснює Джей Каллен з Університету Вікторії в Канаді.
Каллен і його колега Лоуренс А. Куган досліджували питання, яка ймовірність появи цих реакцій в ранні періоди існування Землі, грунтуючись на даних, скільки урану на певній території необхідно для переходу в критичний стан і почала реакції, що самопідтримується розпаду. Вони виявили, що в архейський період між 2,5 і 4 мільярдами років тому природні ядерні реактори могли бути досить частим явищем, так як обсяги урану, необхідного для їх появи, дуже малі. Однак через вкрай мізерних геологічних даних про ті часи у вчених дуже мало способів довести цю ідею.
Якщо на молодій Землі існували природні ядерні реактори, вони могли надати цікаве вплив на зароджується життя.
Іонізуюча радіація, що випускається в результаті ядерної реакції, може пошкодити ДНК - дорогоцінну ланцюжок коду, наявну в кожній живій клітині. Якщо організми жили дуже близько до реактора, вони могли бути стерті з лиця землі. Однак життя, мешкала на відстані від цього природного явища, могла отримати меншу дозу радіації - занадто малу, щоб вбити її, але достатню для внесення мутацій в генетичний код. що могло підштовхнути до розвитку різноманітності в місцевій популяції.
«Іонізуюча радіація дійсно могла внести деякі генетичні варіації, - каже Каллен. - Це ті обсяги, які могли вплинути на природний відбір, і вони можуть посприяти з часом подальших змін в організмах. Думаю, багато людей сприймають іонізуючу радіацію як щось погане, але це не завжди обов'язково так ».
Вчені не знають напевно, як з'явилося життя на Землі, але вони вважають, що для початку був потрібний якийсь викид енергії. Ця енергія була необхідна для розриву зв'язків простих елементів, таких як вуглець, азот, водень і кисень, щоб вони могли з'єднатися для формування перших складних органічних молекул. Інші дослідники припустили, що необхідну енергію міг надати удар блискавки, але Адам вважає, що саме енергія природного ядерного реактора могла стати каталізатором.
Якщо природні реактори могли допомогти в появі життя на нашій планеті, чому б їм не зіграти ту ж роль десь ще?
Наприклад, приливообразующая сила Місяця, яка була сильнішою, ніж зараз, через близькість супутника до Землі, грала життєво важливу роль у формуванні на узбережжях скупчень важких мінералів, як уран 235. Розрізнялися також окремі шари Землі, як кора і мантія, що допомагало виділити і сконцентрувати важкі радіоактивні елементи. За словами Адама, ці характерні риси, особливо поділ на шари, навряд чи притаманні іншим планетам Сонячної системи.
Однак не всі фахівці настільки песимістичні щодо природних ядерних реакторів на інших планетах. Фізик Джон Бранденбург з корпорації «Орбітальні технології» вивчив результати, отримані з марсіанської орбітальної станції НАСА, яка робила огляд поверхні червоної планети за допомогою різних інструментів, включаючи спектрометр гамма-випромінювання. Бранденбург зазначає, що результати гамма-випромінювань демонструють докази багатих родовищ радіоактивного урану, торію і калію, особливо в певному місці на Марсі, що він пов'язує з великими хімічними реакціями, що відбувалися там близько півмільярда років тому.
«В основних рисах здається, що Марс був покритий товстим шарів радіоактивних речовин, і що атмосфера була наповнена радіогенний продуктами, - розповідає Бранденбург. - Це абсолютно зрозуміло. На Марсі відбувалася велика і бурхлива реакція з викидом радіоактивних речовин ». Якщо це дійсно так, то така подія було б згубним для будь-якої зароджується марсіанського життя. «Це була б величезна катастрофа, - каже Бранденбург. - Яка б на Марсі не була біосфера в той час, вона масово вимерла, що дійсно поставило крапку на життя на Марсі ».
Однак багато геологи, які вивчають Марс, зустріли припущення Бранденбурга скептично. «Гіпотеза навряд чи правильна, - доводить Вільям Бойнтон, дослідник з Університету Арізони. - Так, ми знайшли і торій, і уран, і ці природні елементи можна знайти всюди. Обсяги відрізняються, але пояснення дуже прості ». Бойнтон сумнівається, що природні ядерні реактори, як в Габоні, можна знайти де-небудь ще. За його словами, природний реактор в Африці дійсно мав місце, але причина такого інтересу до нього лише в рідкості явища.