Studie určila, kdy mohla raná Země poprvé podporovat chemii života

Zemská kůra se mohla stát dostatečně stabilní pro podporu chemie, která předcházela životu, přibližně před 4,33 miliardami let, uvádí studie publikovaná v úterý v časopise Nature Communications. Výzkum, vedený Olegem Abramovem z Planetary Science Institute v Tucsonu v Arizoně, nabízí jeden z nejpřesnějších časových rámců pro přechod naší planety z nepřátelského světa bičovaného dopady těles na svět schopný vyživovat molekulární prekurzory života.psi+1

Modelování miliardy let bombardování

Studie využívá trojrozměrný počítačový model k simulaci toho, jak dopady asteroidů, komet a zbytků planetesimál zahřívaly zemskou kůru v průběhu jedné miliardy let, od 4,5 do 3,5 miliardy let zpět. Vědci poté porovnali modelované teploty kůry s limity tepelné stability RNA a dalších molekul klíčových pro vznik života.gizmodo+1

Výsledky ukazují na bod obratu přibližně před 4,4 miliardami let. Předtím mohla být jakákoli oblast kůry, která vychladla dostatečně pro prebiotickou chemii, znovu zahřátá následným dopadem, čímž se hodiny efektivně vynulovaly. Po 4,4 miliardách let začaly části mělké kůry trvale zůstávat pod kritickými teplotními prahy, což autoři nazývají nikdy nesterilizovanými oblastmi.psi

"Prebiotická chemie potřebuje trvale stabilní teploty, nejen krátký chladný interval mezi dopady," uvedl Abramov v prohlášení Planetary Science Institute. "Jakmile se objeví nikdy nesterilizované objemy, části mělké kůry zůstávají od té doby pod teplotním prahem."psi

Okno pro svět RNA

Vědci se zaměřili na hypotézu světa RNA, která navrhuje, že než DNA převzala svou moderní roli, sloužily samoreplikující se molekuly RNA jako základ pro nejranější život. Aby se takový systém mohl vyvinout, molekuly by potřebovaly čas na vytvoření, stabilitu a interakci, což neúprosné bombardování rané Země nedovolovalo.livescience+1

Simulace ukazují, že přibližně před 4,33 miliardami let došlo ke konvergenci příznivých faktorů: bombardování zesláblo natolik, aby mohlo přetrvat stabilní prostředí, přesto dopady stále vytvářely hydrotermální systémy, prostředí bohatá na vodu, teplo a chemickou energii, která jsou považována za věrohodné kolébky prebiotické chemie.psi+1

Časová osa také odpovídá geologickým důkazům. Zirkonové krystaly naznačují, že kapalná voda byla na Zemi přítomna již před zhruba 4,4 miliardami let, což je v souladu s předpověďmi modelu. A zhruba 130 milionů let před odhadovaným vznikem LUCA, posledního univerzálního společného předka veškerého moderního života, toto okno zapadá do širších evolučních časových os.gizmodo+1

Varování a vesmírní sousedé

Abramov varoval, že tepelná vhodnost sama o sobě nezaručuje vznik života. Chemie RNA vyžaduje také kapalnou vodu, redukovaný dusík, specifické pH a úroveň salinity a mechanismy pro koncentraci klíčových složek, což jsou proměnné, které model neřeší.gizmodo+1

Přesto by tento rámec mohl přesahovat rámec Země. "Jednou zajímavou otázkou je načasování okna obyvatelnosti na Marsu, které se pravděpodobně otevřelo výrazně dříve než na Zemi kvůli menší velikosti Marsu a nižší průměrné rychlosti dopadů," řekl Abramov.gizmodo