Брызги космической пыли: секретный ингредиент зарождения жизни на Земле?

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Рассуждения | Наука и космос

Вопрос о происхождении жизни на Земле — один из самых фундаментальных и волнующих в науке. Многочисленные теории пытаются пролить свет на то, как из неорганических соединений возникла сложнейшая система, которую мы называем жизнью. Одна из самых распространенных гипотез — это теория пребиотической химии, согласно которой органические молекулы постепенно самоорганизовывались, в конечном итоге породив первые живые организмы.

Однако эта теория сталкивается с серьезной проблемой: земная кора, на первый взгляд, не располагает достаточным количеством ключевых элементов, необходимых для пребиотических процессов. Речь идет о фосфоре, сере, азоте и углероде в реактивной, легкодоступной форме. Жизнь на Земле, какой мы ее знаем, постоянно борется за эти ресурсы, что свидетельствует об их ограниченности.

Возникает вопрос: если Земля сама по себе не богата строительными блоками жизни, откуда они взялись?

Доминирующая гипотеза предполагает, что необходимые элементы были доставлены из космоса. Но как именно это произошло, оставалось неясным. Ведь любое небесное тело, достаточно крупное, чтобы нести значительное количество вещества, при столкновении с Землей вызвало бы катастрофические последствия, уничтожив большую часть доставленных им органических молекул.

Недавно ученые обратили внимание на менее очевидный, но, возможно, куда более важный источник — космическую пыль. Эта мелкодисперсная субстанция, образующаяся при столкновении астероидов и разрушении комет, постоянно «осыпает» Землю. В отличие от крупных метеоритов, частицы космической пыли проходят сквозь атмосферу, не сгорая полностью, и сохраняют большую часть своего первоначального состава.

a-c, Схематические иллюстрации рассматриваемых в данном исследовании факторов, связанных с формированием земных отложений, богатых космической пылью. a, Динамические источники зерен космической пыли. Кометы (недифференцированные), рассеянные внутри внешней Солнечной системы, распадаются с образованием пылевых частиц. Астероиды образуют пыль преимущественно в результате столкновений. b. Попадание космической пыли в атмосферу сопровождается частичным плавлением (fm) и частичным испарением (fv), что влияет на конечную массу космической пыли на единицу массы всего осадочного материала в данной осадочной среде (fdust, кг кг-1). c, Относительное содержание космической пыли в земных осадках определяется локальными скоростями седиментации космической пыли по отношению к земным (эндогенным) осадкам, поэтому доля пыли максимальна в областях с низким уровнем эндогенного осадкообразования из-за действия локальных механизмов концентрации осадочного материала.
Автор: Walton, C.R., Rigley, J.K., Lipp, A. et al. Cosmic dust fertilization of glacial prebiotic chemistry on early Earth. Nat Astron8, 556-566 (2024). https://doi.org/10.1038/s41550-024-02212-z CC-BY 4.0 Источник: www.nature.com

Почему же космическая пыль так долго оставалась за кадром в исследованиях пребиотической химии? Дело в том, что она распределяется по поверхности планеты очень тонким слоем, что затрудняет ее обнаружение и анализ. Однако геологические процессы способны концентрировать космическую пыль в определенных местах. Ветер формирует дюны, реки наносят песок на берега, ледники оставляют после себя морены — и все эти процессы собирают и концентрируют частицы космической пыли.

Чтобы оценить, насколько существенным мог быть вклад космической пыли в «запуск» жизни, ученые провели масштабное исследование. Они смоделировали поток космической пыли на раннюю Землю, сразу после гипотетического столкновения с объектом размером с Марс, которое, как полагают, привело к образованию Луны. Результаты показали, что в те времена количество космической пыли, поступающей на Землю, могло быть в сотни, а то и тысячи раз больше, чем сейчас.

a. Открытые залежи могут существовать над местным уровнем грунтовых вод, в то время как разбавленные залежи лежат в нем. Однако с точки зрения пребиотической химии и те, и другие будут страдать от вымывания питательных веществ в более широкий объем диффузной воды в изменчиво пористом ледяном покрове. b. Этого нельзя сказать о криоконитовых отложениях с ледяной крышкой, которые со всех сторон окружены слабопористым льдом и холодным непроницаемым льдом. c. Независимо от их положения, криоконитовые отложения по своей природе неустойчивы, и большинство из них будет дестабилизировано и осушено в течение нескольких годовых периодов. Дренажные талые воды и криоконитовые отложения будут частично перенесены в проледниковые эндорейные озера, где могут происходить долгосрочные накопления пылевых видов.
Автор: Walton, C.R., Rigley, J.K., Lipp, A. et al. Cosmic dust fertilization of glacial prebiotic chemistry on early Earth. Nat Astron8, 556-566 (2024). https://doi.org/10.1038/s41550-024-02212-z CC-BY 4.0 Источник: www.nature.com

Далее, исследователи оценили долю космической пыли в различных типах отложений — глубоководных, пустынных и ледниковых. Оказалось, что наибольшие концентрации пыли достигаются в ледниковых отложениях, особенно в криоконитовых лунках — небольших углублениях, образующихся на поверхности ледников. В таких местах доля космической пыли может превышать 80%.

Эти результаты представляют собой серьезный аргумент в пользу гипотезы о роли космической пыли в зарождении жизни. Ледниковые регионы, богатые криоконитовыми отложениями, могли стать идеальным инкубатором для первых живых организмов. Более того, такие регионы могли взаимодействовать друг с другом, обмениваясь органическим веществом через талые воды, что способствовало бы дальнейшему развитию жизни.

Таким образом, незаметная космическая пыль, которую мы едва замечаем в повседневной жизни, могла сыграть ключевую роль в одном из самых важных событий в истории нашей планеты. И дальнейшие исследования в этом направлении, несомненно, принесут нам еще много удивительных открытий.

1 комментарий

108295282012109436047@google
Это вряд ли, но если за это дают гранты, почему бы не рассмотреть это, и не написать по этому поводу статейку. Пономаренко не говорил, что человек произошёл из космической пыли. Бог же говорил, что создал человека из праха земного.
Кроме того, жизнь разделилась на два направления — растения и животные, причём первыми появились растения — бактерии и гораздо позже животные — микробы. Почему из одной и той же субстанции появились разные направления жизни?

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Какие животные, кроме попугаев, умеют говорить

Когда мы думаем о животных, способных произносить человеческие слова, на ум сразу приходят попугаи. Их умение воспроизводить звуки поражает и вызывает восхищение. Однако попугаи — это не...

Что делать, если машину заносит на скользкой дороге

Занос автомобиля — это очень опасная ситуация, с которой может столкнуться любой водитель, особенно во время езды на скользкой дороге или на мокром асфальте. В такие моменты важно...

Слишком тяжелая, чтобы существовать? Новая теория о темной материи, которая может перевернуть физику

Вселенная полна загадок, и одна из самых интригующих — это тёмная материя. Мы знаем, что она есть, но понятия не имеем, что она собой представляет. Эта невидимая субстанция, по всей...

Семь планет в ряд — Парад планет 2025: Как увидеть все планеты Солнечной системы одновременно?

Представьте себе: на фоне бархатного ночного неба, усыпанного звездами, вдруг выстраивается целая процессия планет. Не одна, не две, а целых семь! Это не сюжет из фантастического фильма, а реальное...

Глубинные аномалии Калифорнии: Как литосфера Сьерра-Невады отслаивается и уходит на дно

Знаете, иногда природа подбрасывает нам такие загадки, что голова кругом идет. Вот, например, горы Сьерра-Невада в Калифорнии. Красивейшие места, спору нет. Но, оказывается, под этой живописной...

Как изменились игровые ПК за 2024 год по данным Steam

Steam ежемесячно публикует занимательную и интересную статистику, которая позже становится объектом споров и дискуссий. Также эта информация, при должной обработке и отслеживании динамики,...