Tyrimas nustatė, kada ankstyvoji Žemė galėjo palaikyti gyvybės chemiją

Žemės pluta galėjo tapti pakankamai stabili, kad palaikytų chemiją, kuri buvo gyvybės pirmtakė, maždaug prieš 4,33 mlrd. metų, rodo antradienį žurnale Nature Communications paskelbtas tyrimas. Tyrimas, kuriam vadovavo Olegas Abramovas iš Planetary Science Institute Tuksone, Arizonoje, pateikia vieną tiksliausių iki šiol nustatytų chronologijų, kada mūsų planeta perėjo iš priešiško, smūgių niokojamo pasaulio į tokį, kuris galėjo puoselėti molekulinius gyvybės pirmtakus.psi+1

Milijardo metų bombardavimo modeliavimas

Tyrime naudojamas trimatis kompiuterinis modelis, skirtas imituoti, kaip asteroidų, kometų ir planetų formavimosi likučių smūgiai kaitino Žemės plutą per milijardą metų, nuo 4,5 iki 3,5 mlrd. metų atgal. Tada mokslininkai palygino modeliuojamą plutos temperatūrą su RNA ir kitų molekulių, svarbių gyvybės kilmei, terminio stabilumo ribomis.gizmodo+1

Rezultatai rodo lūžio tašką maždaug prieš 4,4 mlrd. metų. Prieš tai bet kuris plutos regionas, atvėsęs pakankamai prebiotinei chemijai, galėjo būti vėl įkaitintas kito smūgio, taip iš esmės nustatant laikrodį iš naujo. Po 4,4 mlrd. metų seklių plutos dalių temperatūra pradėjo visam laikui išlikti žemiau kritinių ribų, o autoriai tai vadina niekada nesterilizuotais regionais.psi

"Prebiotinei chemijai reikia nuolat stabilios temperatūros, o ne tik trumpo vėsaus intervalo tarp smūgių," sakė Abramovas Planetary Science Institute pranešime. "Kai atsiranda niekada nesterilizuoti tūriai, seklios plutos dalys nuo to laiko išlieka žemiau temperatūros ribos."psi

Langas RNA pasauliui

Mokslininkai daugiausia dėmesio skyrė RNA pasaulio hipotezei, kuri teigia, kad prieš DNR perimant savo šiuolaikinį vaidmenį, besidauginančios RNA molekulės tarnavo kaip ankstyviausios gyvybės pagrindas. Kad tokia sistema susiformuotų, molekulėms reikėjo laiko susidaryti, išlikti stabilioms ir sąveikauti, o tai ankstyvosios Žemės negailestingas bombardavimas neleido.livescience+1

Maždaug prieš 4,33 mlrd. metų modeliavimas rodo palankių veiksnių konvergenciją: bombardavimas susilpnėjo tiek, kad galėjo išlikti stabili aplinka, tačiau smūgiai vis dar kūrė hidrotermines sistemas, aplinkas, kuriose gausu vandens, šilumos ir cheminės energijos, laikomas tikėtinais prebiotinės chemijos lopšiais.psi+1

Ši chronologija taip pat sutampa su geologiniais įrodymais. Cirkonio kristalai rodo, kad skystas vanduo Žemėje buvo maždaug prieš 4,4 mlrd. metų, o tai atitinka modelio prognozes. Ir maždaug 130 mln. metų prieš numatomą LUCA, paskutinio bendro visos šiuolaikinės gyvybės protėvio, atsiradimą, šis langas atitinka platesnius evoliucijos terminus.gizmodo+1

Įspėjimai ir kosminiai kaimynai

Abramovas įspėjo, kad vien terminis tinkamumas negarantuoja gyvybės atsiradimo. RNA chemijai taip pat reikia skysto vandens, redukuoto azoto, specifinio pH ir druskingumo lygio bei mechanizmų pagrindiniams ingredientams koncentruoti, o tai yra kintamieji, kurių modelis nenagrinėja.gizmodo+1

Vis dėlto ši sistema galėtų būti taikoma ne tik Žemei. "Vienas intriguojantis klausimas yra gyvenamumo lango laikas Marse, kuris tikriausiai atsidarė žymiai anksčiau nei Žemėje dėl mažesnio Marso dydžio ir mažesnio vidutinio smūgio greičio," sakė Abramovas.gizmodo