|
Древняя Земля имела богатую органикой атмосферу
|
|
|
|
Ключ к разгадке тайн далеких планет находится прямо здесь, на Земле. Исследователи из Университета Тохоку, Токийского университета и Университета Хоккайдо разработали модель, которая учитывает различные химические реакции в атмосфере, чтобы оценить, как атмосфера и первые признаки жизни развивались на Земле. Исследование опубликовано в журнале Astrobiology.
|
|
|
|
"Древняя Земля была совсем не похожа на наш нынешний дом, - объясняет Шунго Кояма из Университета Тохоку. - Это было гораздо более враждебное место, богатое металлическим железом, с атмосферой, содержащей водород и метан". Эти молекулы содержат важный ключ к пониманию того, как изначально сформировалась жизнь.
|
|
|
|
Под воздействием солнечного ультрафиолетового излучения они подвергаются химической реакции, в результате которой образуются органические вещества (также известные как "строительные блоки жизни"). Часть этих органических веществ была предшественниками незаменимых биомолекул, таких как аминокислоты и нуклеиновые кислоты.
|
|
|
|
Однако понять роль ультрафиолетового излучения сложно. Во-первых, этот тип атмосферы нестабилен и, вероятно, претерпевает быстрые изменения из-за химических реакций в атмосфере. Во-вторых, когда ультрафиолетовое излучение эффективно расщепляет водяной пар в атмосфере и образует окислительные молекулы, точный коэффициент ветвления и временные рамки не определены.
|
|
|
|
|
|
|
Чтобы решить эти проблемы, была создана трехмерная фотохимическая модель, позволяющая делать точные прогнозы о том, какой была атмосфера на Земле давным-давно.
|
|
|
|
Расчеты показывают, что большая часть водорода была потеряна в космосе и что углеводороды, такие как ацетилен (получаемый из метана), экранировали ультрафиолетовое излучение. Это подавление ультрафиолетового излучения значительно уменьшило распад водяного пара и последующее окисление метана, что позволило увеличить производство органических веществ.
|
|
|
|
Если бы первоначальное количество метана было эквивалентно количеству углерода, содержащегося на современной поверхности Земли, то могли бы образоваться органические слои толщиной в несколько сотен метров.
|
|
|
|
"Возможно, там происходило накопление органических веществ, которые создали нечто вроде обогащенного супа из важных строительных блоков. Это могло быть источником, из которого на Земле впервые появились живые существа", - предполагает Тацуя Йошида из Университета Тохоку.
|
|
|
|
Модель предполагает, что атмосфера древней Земли была поразительно похожа на то, что мы наблюдаем в настоящее время на соседних планетах Венере и Марсе. Однако, несмотря на их близость, Земля эволюционировала в совершенно иной среде.
|
|
|
|
Исследователи пытаются понять, что делает Землю такой особенной. Таким образом, эта модель позволяет нам углубить наше понимание того, являются ли эволюция атмосферы и происхождение жизни на Земле уникальными или имеют общие закономерности с другими планетными системами.
|
|
|
|
Источник
|
