Моделирование ранней Солнечной системы показало, что фосфор и азот для возникновения жизни могли поступать в несколько этапов, а не из одного источника, как считалось ранее
Учёные при поддержке NASA пересмотрели сценарий того, как Земля получила ключевые элементы, необходимые для возникновения жизни. Речь идёт о жизненно важных элементах — углероде, водороде, азоте, кислороде, фосфоре и сере — из которых построены ДНК, белки и клеточные структуры.
Долгое время считалось, что основным источником этих элементов для ранней Земли были хондриты — каменные метеориты из внешней части Солнечной системы. Однако их формирование происходило спустя 2–4 миллиона лет после рождения Солнечной системы, что создаёт временной разрыв: они могли оказаться на Земле слишком поздно, чтобы объяснить самые ранние этапы химической эволюции Земли.
Новое исследование предложило другой источник — ранние планетезимали, включая тела, родственные железным метеоритам. Они сформировались менее чем через миллион лет после проихождения Солнечной системы и могут рассматриваться как «первое поколение» строительных блоков планет.
С помощью лабораторного моделирования экстремальных условий учёные восстановили распределение фосфора и азота в ранней Солнечной системе и обнаружили, что состав этих элементов различался между ранними железными телами и более поздними хондритами. При этом в ранних объектах внешней части системы соотношение фосфора к азоту было выше, чем во внутренних областях, что противоречит ранее принятой картине.
Авторы работы отмечают, что Земля, вероятно, получила значительную часть важных элементов из внутренних областей Солнечной системы, а не преимущественно из внешних регионов, как предполагалось раньше.
Дополнительную роль в перераспределении вещества мог сыграть Юпитер: по мере его роста гравитационное влияние меняло потоки материала в протопланетном диске, нарушая исходное распределение элементов.
В результате формирование «химического набора жизни» на Земле оказалось не единичным событием, а многоэтапным процессом, в котором участвовали разные поколения планетезималей, поступавших в разные периоды эволюции Солнечной системы.
Эти выводы уточняют не только происхождение Земли, но и общую модель того, как формируются обитаемые планеты: важны не только состав вещества, но и точное время его доставки и динамика всей планетной системы.