Araştırma, erken Dünya’nın yaşam kimyasını ne zaman destekleyebileceğini belirledi

Salı günü Nature Communications'da yayınlanan bir araştırmaya göre, Dünya'nın kabuğu yaklaşık 4,33 milyar yıl önce yaşamın öncüsü olan kimyayı destekleyecek kadar kararlı hale gelmiş olabilir. Tucson, Arizona'daki Gezegen Bilimleri Enstitüsü'nden Oleg Abramov liderliğindeki araştırma, gezegenimizin düşmanca, darbelerle sarsılan bir dünyadan yaşamın moleküler öncülerini besleyebilecek bir dünyaya ne zaman geçtiğine dair şimdiye kadarki en kesin zaman çizelgelerinden birini sunuyor.psi+1

Bir Milyar Yıllık Bombardımanın Modellenmesi

Çalışma, asteroit, kuyruklu yıldız ve gezegenimsi cisimlerin çarpmalarının Dünya'nın kabuğunu 4,5 ila 3,5 milyar yıl öncesine kadar olan bir milyar yıllık süre boyunca nasıl ısıttığını simüle etmek için üç boyutlu bir bilgisayar modeli kullanıyor. Araştırmacılar daha sonra modellenen kabuk sıcaklıklarını, RNA'nın ve yaşamın kökeni için merkezi olan diğer moleküllerin termal kararlılık sınırlarıyla karşılaştırdılar.gizmodo+1

Sonuçlar, yaklaşık 4,4 milyar yıl önce bir dönüm noktasına işaret ediyor. Bundan önce, kabuğun prebiyotik kimya için yeterince soğumuş herhangi bir bölgesi, sonraki bir çarpma ile yeniden ısıtılabilir ve süreci etkili bir şekilde sıfırlayabilirdi. 4,4 milyar yıl öncesinden sonra, sığ kabuğun bölümleri kalıcı olarak kritik sıcaklık eşiklerinin altında kalmaya başladı; yazarlar buna "asla sterilize edilmemiş" bölgeler diyor.psi

Planetary Science Institute'tan yapılan açıklamada Abramov, "Prebiyotik kimya, çarpmalar arasındaki kısa bir soğuma aralığına değil, sürekli olarak kararlı sıcaklıklara ihtiyaç duyar" dedi. "Asla sterilize edilmemiş hacimler ortaya çıktığında, sığ kabuğun bölümleri o zamandan itibaren sıcaklık eşiğinin altında kalır."psi

RNA Dünyası İçin Bir Pencere

Araştırmacılar, DNA modern rolünü üstlenmeden önce, kendi kendini kopyalayan RNA moleküllerinin en eski yaşamın temeli olarak hizmet ettiğini öne süren RNA dünyası hipotezine odaklandılar. Böyle bir sistemin gelişmesi için moleküllerin oluşması, kararlı kalması ve etkileşime girmesi için zamana ihtiyacı vardı; erken Dünya'nın amansız bombardımanı buna izin vermiyordu.livescience+1

Yaklaşık 4,33 milyar yıl önce simülasyonlar, elverişli faktörlerin birleştiğini gösteriyor: bombardıman kararlı ortamların devam etmesi için yeterince hafiflemişti, ancak çarpmalar hala su, ısı ve kimyasal enerji açısından zengin olan ve prebiyotik kimya için makul beşikler olarak kabul edilen hidrotermal sistemler üretiyordu.psi+1

Zaman çizelgesi jeolojik kanıtlarla da örtüşüyor. Zirkon kristalleri, modelin tahminleriyle tutarlı olarak, yaklaşık 4,4 milyar yıl önce Dünya'da sıvı suyun bulunduğunu gösteriyor. Ve modern yaşamın son evrensel ortak atası olan LUCA'nın tahmini ortaya çıkışından yaklaşık 130 milyon yıl önce, bu pencere daha geniş evrimsel zaman çizelgelerine uyuyor.gizmodo+1

Uyarılar ve Kozmik Komşular

Abramov, yalnızca termal uygunluğun yaşamın ortaya çıkışını garanti etmediği konusunda uyardı. RNA kimyası ayrıca sıvı su, indirgenmiş azot, belirli pH ve tuzluluk seviyeleri ve temel bileşenleri yoğunlaştırmak için mekanizmalar gerektirir; bunlar modelin ele almadığı değişkenlerdir.gizmodo+1

Yine de çerçeve Dünya'nın ötesine uzanabilir. Abramov, "İlgi çekici bir soru, Mars'ın daha küçük boyutu ve daha düşük ortalama çarpma hızı nedeniyle Dünya'dan önemli ölçüde daha önce açılmış olması muhtemel olan Mars'taki yaşanabilirlik penceresinin zamanlamasıdır" dedi.gizmodo